高分子性能質(zhì)量檢測及測試儀器

塑料性能質(zhì)量檢測及其測試儀器一、塑料性能概述二、塑料測試項(xiàng)目及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)三、塑料測試儀器一、塑料性能概述塑料性能特點(diǎn)：塑料與傳統(tǒng)的金屬、玻璃、陶瓷等材料有許多不同，它的突出特點(diǎn)是質(zhì)輕，對熱及電具有良好絕緣性．強(qiáng)度、剛度雖低于金屬，但比強(qiáng)度、比剛度卻可能接近或超過金屬。塑料的韌性明顯優(yōu)于玻璃和陶瓷、不同塑料的韌性可能低于、接近或高于金屬。對外加載荷的響應(yīng)，金屬、玻璃、陶瓷都是彈性的，塑料卻是粘彈性的。金屬、玻璃、陶瓷的力學(xué)性能在較大溫度范圍受溫度影響較小，塑料力學(xué)性能對溫度改變卻很敏感。濕度對金屬、玻璃、陶瓷力學(xué)性能基本無影響，對塑料力學(xué)性能的影響卻很明顯。加載速率對金屬等的力學(xué)性能有影響，對塑料力學(xué)性能影響更大。金屬大都存在銹蝕問題，許多塑料卻是優(yōu)異的防腐耐蝕材料。金屬、玻璃、陶瓷皆無老化問題，塑料在大氣環(huán)境中卻存在老化問題。一、塑料性能概述(2)塑料與金屬等材料性能上的上述不同，源于它們化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)的不同．也決定了塑料有其它材料所不能代替的應(yīng)用領(lǐng)域，它們的性能表征與測試也有自身的許多特點(diǎn)。因此，必須以了解塑料的基本組成和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，了解塑料的性能表征與測試。一、塑料性能概述(3)“表征”常用于評價(jià)塑料的分子或結(jié)構(gòu)特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，質(zhì)譜，UV，IR，DSC，TGA等?！皽y試”則用于塑料對外加負(fù)荷、環(huán)境等作用所引起的響應(yīng)行為的評價(jià)?！皽y試”并非僅限于塑料樹脂性能的測試。除了測試樹脂之外，還常常測試樹脂制成品塑料制件的性能，以保證合適的最終產(chǎn)品使用性能的要求。一、塑料性能概述(4)與結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的分析數(shù)據(jù)表征：包括分子參數(shù)，如：分子量、分子量分布、立構(gòu)規(guī)整度、支化或化學(xué)不均勻性、形態(tài)特性（如結(jié)晶度等）。分析數(shù)據(jù)的表征主要是為了建立結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，它對產(chǎn)品設(shè)計(jì)使之具備有所需的使用性能來說是很重要的。選擇材料所需的數(shù)據(jù)：產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)一般只是單點(diǎn)數(shù)據(jù)，這對于材料的初步篩選與比較己是足夠了，然而，這些數(shù)據(jù)對于設(shè)計(jì)和工程分析，從道理上說則是不夠的，因?yàn)檫@數(shù)據(jù)與產(chǎn)品最終使用性能的關(guān)系不大，而且極難從中看出在實(shí)際上如何用好塑料。塑料性能概述(5)塑料測試的必要性：1.評價(jià)材料的性能行為，以確定其對所需應(yīng)用的適用性；2．評價(jià)材料是否滿足有關(guān)安全規(guī)定等要求；3．為了質(zhì)量控制之目的，要評估各批產(chǎn)品之間質(zhì)量及其一致性；4．為了對用戶的支持而作材料的專門評價(jià)。一、塑料性能概述(5)材料性能行為的評價(jià)包括了解結(jié)構(gòu)－性能之間的關(guān)系以及比較一種產(chǎn)品與另一種產(chǎn)品的使用特性。對于新產(chǎn)品的開發(fā)，了解結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系，可深入探求其使用性能以便決定進(jìn)一步努力開發(fā)。所以說了解結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，使產(chǎn)品能滿足使用條件下的要求，對于材料設(shè)計(jì)與預(yù)測是很重要的。而材料（產(chǎn)品）之間的性能比較對于尋找現(xiàn)用材料（產(chǎn)品）的替代物也是必要的。塑料性能應(yīng)用(1)：零配件裝配設(shè)計(jì)相關(guān)的材料性能搭扣配合：拉伸模量正割模量蠕變模量剪切模量 泊松比拉伸屈服應(yīng)力摩擦系數(shù)

螺栓連接：壓縮強(qiáng)度拉伸蠕變破裂應(yīng)力 拉伸蠕變應(yīng)變應(yīng)力松弛＊

螺紋連接：剪切強(qiáng)度摩擦系數(shù)拉伸屈服應(yīng)力

壓配合：拉伸模量壓縮模量蠕變模量泊松比 壓縮強(qiáng)度拉伸屈服應(yīng)力拉伸蠕變破裂應(yīng)力 應(yīng)力松弛＊可焊接性：剪切強(qiáng)度密度摩擦系數(shù)導(dǎo)熱率比熱 結(jié)晶熔融溫度

塑料性能應(yīng)用(2)：與擠出過程相關(guān)的材料性能

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（無定形材料）熔融溫度（半結(jié)晶材料）熔融熱焓（半結(jié)晶材料）磨擦系數(shù) 導(dǎo)熱率 比熱 熔體粘度 單軸拉伸粘度 結(jié)晶溫度（半結(jié)晶材料） 結(jié)晶熱焓（半結(jié)晶材料） 結(jié)晶動(dòng)力學(xué)（半結(jié)晶材料）二、塑料料測試項(xiàng)項(xiàng)目及相相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)世界上主主要的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)ASTM―美國材料料試驗(yàn)學(xué)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)AFNOR――法國標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)BSI――英國標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)DIN――德國標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化學(xué)會(huì)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)JlS――日本工業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ISO――國際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化組織織標(biāo)準(zhǔn)IEC――國際電工工技術(shù)委委員會(huì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表中報(bào)報(bào)告的塑塑料的主主要性能能(1)性能ISO方法ASTM方法GB方法比重／密度ISO1183D7292GB/T1033

D1505（聚烯烴）

吸水率ISO62D570GB/T1034熔體流動(dòng)速率（MFR)ISO1133D1238GB/T3682模塑收縮率ISO294―4（熱塑性塑料）D955GB/T17037.4ISO2577（熱固性塑料）

拉伸強(qiáng)度ISO527―1,2D638GB/T1040技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)表中報(bào)報(bào)告的塑塑料的主主要性能能(2)性能ISO方法ASTM方法GB方法彎曲強(qiáng)度ISO178D790GB/T9341懸臂梁沖擊強(qiáng)度ISO180D256GB/T1843儀器化落錘沖擊強(qiáng)度ISO6603―2D3763

彎曲負(fù)載熱變形溫度ISO75―1,2D648GB/T1634維卡軟化溫度ISO306D1525GB/T1633熱膨脹系數(shù)ISO11359―2E831GB/T1036結(jié)構(gòu)分析析相關(guān)的的材料性性能測試試測試性能ISOASTM拉伸性能ISO527―1，2和4D638泊松比ISO527―1，2D638壓縮性能ISO604D695剪切模量ISO6721―2，5D5279拉伸蠕變ISO899―1D2990摩擦系數(shù)ISO8295D3028彎曲蠕變ISO899―2D2990壓縮蠕變

D2990斷裂韌性ISO13586―1D5045加工相關(guān)關(guān)的材料料性能的的表征(1)測試方法ISOASTM熔體粘度―切變速率數(shù)據(jù)ISO11443D3835熱固性塑料的反應(yīng)粘度ISO6721―10

單軸拉伸粘度ISO6721―10

第―法向應(yīng)力差I(lǐng)SO6721―10

熔體密度

D3835堆積密度ISO61D1895密度―反應(yīng)體系PVT數(shù)據(jù)ISO1183D792導(dǎo)熱率

D5930模塑收縮率：

熱塑性塑料ISO294―4D955熱固性塑料ISO2577

面內(nèi)剪切模量ISO6721―2或7

加工相關(guān)關(guān)的材料料性能的的表征(2)測試方法ISOASTM比熱ISO11357―4

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度ISO11357―2

結(jié)晶溫度ISO1357―3

結(jié)晶度ISO11357―5

熔融焓ISO11357―5D3417結(jié)晶焓ISO11357―5D3417結(jié)晶動(dòng)力學(xué)ISO11357―7D3417熱固性塑料的反應(yīng)熱ISO11357―5D4473熱固性塑料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)ISO11357―5D4473膠凝轉(zhuǎn)化率ISO11357―5

線性熱膨脹系數(shù)ISO11359―2E831塑料性能能測試物理化學(xué)學(xué)性質(zhì)；；力學(xué)性能能，也稱稱機(jī)械性性能；熱性能；；電性能；；耐老化性性能；氣體透過過性能；；光學(xué)性能能。塑料物理理化學(xué)性性質(zhì)測試試密度和相相對密度度：浸浸漬法、、比重瓶瓶法、浮浮沉法、、 密度度梯度法法。吸水性：：試樣在在經(jīng)過下下燥后，，在規(guī)定定的試樣樣尺寸、、規(guī)定的的溫度、、規(guī)定的的浸水時(shí)時(shí)間下的的吸水量量。耐化學(xué)藥藥品性：：塑料耐耐酸、耐耐堿、耐耐溶劑和和其他化化學(xué)品的的能力。。密度和相對密度ISO1183 ASTMD792ASTMD1505

GB/T1033吸水性ISO62ASTMD570GB/T1034耐化學(xué)藥品性ISO175ASTMD543GB/T11547塑料力學(xué)學(xué)性能測測試(1)塑料受到到外力作作用時(shí)，，由于外外力的種種類、方方向、作作用力的的大小、、速度等等不同，，會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)不同的的形變和和破壞。。在較慢速速度的外外力作用用下，材材料呈現(xiàn)現(xiàn)靜態(tài)力力學(xué)性能能，如拉拉伸強(qiáng)度度、壓縮縮強(qiáng)度、、剪切強(qiáng)強(qiáng)度、彎彎曲強(qiáng)度度、扭斷斷強(qiáng)度、、硬度等等；而在高速速度、瞬瞬間外力力作用下下，材料料呈現(xiàn)動(dòng)動(dòng)態(tài)力學(xué)學(xué)性能，，如沖擊擊強(qiáng)度；；在一定拉拉伸應(yīng)力力或壓縮縮應(yīng)力長長時(shí)間作作用下，，材料發(fā)發(fā)生的形形變稱為為蠕變，，可測定定與材料料長期連連續(xù)使用用性能相相關(guān)的耐耐久性．．而此時(shí)時(shí)材料破破壞所需需的載荷荷比靜態(tài)態(tài)力學(xué)性性能要低低得多；；塑料力學(xué)學(xué)性能測測試(2)在周期性性外力作作用下，，材料將將出現(xiàn)疲疲勞，可可推測材材料的使使用壽命命，此時(shí)時(shí)的載荷荷也比靜靜態(tài)力學(xué)學(xué)性能要要低。這些力力學(xué)性性能也也受到到周圍圍環(huán)境境(如溫度度、濕濕度、、光照照、水水、空空氣或或接觸觸化學(xué)學(xué)藥品品等)的影響響，而而且塑塑料的的力學(xué)學(xué)性能能對溫溫度和和濕度度的變變化又又往往往特別別敏感感．塑料力力學(xué)性性能測測試常常用項(xiàng)項(xiàng)目拉伸性性能：：拉伸伸彈性性模量量；拉拉伸強(qiáng)強(qiáng)度；；斷裂裂伸長長率；；泊松松比。。彎曲性性能：：彎曲曲彈性性模量量；彎彎曲強(qiáng)強(qiáng)度。。壓縮性性能：：壓縮縮彈性性模量量；壓壓縮強(qiáng)強(qiáng)度。。撕裂性性能：：撕裂裂強(qiáng)度度。摩擦和和摩損損。剪切性性能：：剪切切強(qiáng)度度?？箾_擊擊性能能：簡簡支梁梁；懸懸臂梁梁；落落錘；；落球球；儀儀器化化落鏢鏢法；；拉伸伸沖擊擊。硬度：：球壓壓痕；；布氏氏硬度度；洛洛氏硬硬度。。粘接性性能。。耐疲勞勞性。。蠕變和和應(yīng)力力松弛弛。塑料力力學(xué)性性能測測試常常用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(1)拉伸性能ISO527ASTMD638GB/T1040-2006壓縮性能ISO604ASTMD695GB/T1041彎曲性能ISO178ASTMD790GB/T9341懸臂梁沖擊ISO180ASTMD256GB/T1843簡支梁沖擊ISO179

GB/T1043儀器化落鏢法沖擊ISO6603ASTMD3763

擺錘沖擊

ASTMD3420GB/T8809塑料力力學(xué)性性能測測試常常用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(2)撕裂強(qiáng)度ISO6383ASTMD1004GB/T16578硬度ISO2039ASTMD785GB/T2411GB/T3398GB/T9342摩擦磨耗

ISO8295

ISO5470ASTMD1044GB/T3960GB/T19089GB/T5478粘接性能ISO15509ASTMD3164ASTMD3163GB/T16276塑料熱熱性能能測試試(1)(1)與熱傳傳導(dǎo)有有關(guān)的的物理理量，，如比比熱容容、熱熱導(dǎo)率率、比比容(反映熱熱膨脹脹)和熱膨膨脹系系數(shù)、、收縮縮率等等；(2)伴隨溫溫度變變化發(fā)發(fā)生相相態(tài)變變化(固化、、軟化化、熔熔融等等)的性質(zhì)質(zhì)．如如玻璃璃化轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變溫溫度(簡稱玻玻璃化化溫度度，Tg)、結(jié)晶晶熔點(diǎn)點(diǎn)(Tm)、結(jié)晶晶溫度度和成成型特特征有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)，如如粘度度—溫度特特性、、剪切切速率率—溫度特特征、、熔體體流動(dòng)動(dòng)速率率(MFR)、流出出量(流出長長度、、質(zhì)量量)—溫度特特征等等；塑料熱熱性能能測試試(2)(3)與耐熱熱性有有關(guān)的的性質(zhì)質(zhì)，如如隨溫溫度變變化引引起的的耐熱熱變形形性(熱變形形溫度度、維維卡軟軟化點(diǎn)點(diǎn)、軟軟化溫溫度)、尺寸寸穩(wěn)定定性(線膨脹脹系數(shù)數(shù)、熱熱膨脹脹率、、熱收收縮率率、熱熱失重重、結(jié)結(jié)晶度度或固固化度度—溫度特特性)、機(jī)械械性質(zhì)質(zhì)及其其他性性質(zhì)的的變化化(如機(jī)械械性質(zhì)質(zhì)—溫度特特性即即耐熱熱性、、脆化化溫度度即耐耐寒性性、電電性能能等各各種物物性—溫度特特性)、隨溫溫度變變化而而變化化的耐耐化學(xué)學(xué)藥品品性，，如起起泡、、開裂裂、變變色、、失去去透明明性等等外觀觀性能能和熱熱分解解溫度度、熱熱失重重等熱熱穩(wěn)定定性等等。(4)燃燒性性，如如外觀觀變化化、燃燃燒速速率及及變化化。塑料熱熱性能能測試試常用用項(xiàng)目目熔體質(zhì)質(zhì)量流流動(dòng)速速率和和熔體體體積積流動(dòng)動(dòng)速率率；維卡軟軟化點(diǎn)點(diǎn)（VST）；熱變形形溫度度（HDT)；玻璃化化轉(zhuǎn)變變溫度度和熔熔點(diǎn)（（結(jié)晶晶行為為）；；熱膨脹脹系數(shù)數(shù)；動(dòng)態(tài)力力學(xué)性性能（（DMA)；熱失重重（TG）；脆化溫溫度；；流變行行為：：轉(zhuǎn)矩矩流變變儀，，毛細(xì)細(xì)管流流變儀儀,旋轉(zhuǎn)流流變儀儀；燃燒與與阻燃燃性能能：氧氧指數(shù)數(shù)法；；熾熱熱棒法法；垂垂直燃燃燒；；水平平燃燒燒。塑料熱熱性能能測試試常用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（1）MFR和MVRISO1133ASTMD1238GB/T3682VSTISO306ASTMD1512GB/T1633HDTISO75ASTMD648GB/T1634DSCISO11357ASTMD3417GB/T19466TMAISO11359ASTME831GB/T1036DMAISO6721

TGISO11358

脆化溫度；ISO974ASTMD746ASTMD1790GB/T5470塑料熱熱性能能測試試常用用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（2）流變行為轉(zhuǎn)矩流變儀

ASTMD3795

毛細(xì)管流變儀ISO11443ASTMD3835

旋轉(zhuǎn)流變儀ISO6721-10ASTMD4440

燃燒性能氧指數(shù)法ISO4589ASTMD2863GB/T2406熾熱棒法

GB/T2407垂直燃燒ISO1210ASTMD3014GB/T2408水平燃燒ISO1210ASTMD635GB/T2408塑料電電性能能測試試塑料的的電性性能特特別易易受溫溫度、、濕度度的影影響，，因此此測出出的值值誤差差很大大，所所以對對試驗(yàn)驗(yàn)片的的使用用、試試驗(yàn)操操作要要十分分注意意，必必須嚴(yán)嚴(yán)格遵遵守試試驗(yàn)方方法。。體積電阻率IEC60093ASTMD257GB/T1410介電強(qiáng)度IEC60243ASTMD149

介電常數(shù)IEC60250ASTMD150GB/T1409介質(zhì)損耗因數(shù)IEC60250ASTMD150GB/T1409塑料耐耐老化化性能能測試試塑料在在使用用、加加工及及貯存存過程程中，，由于于受到到外界界因素素包括括物理理的（（熱、、光、、電、、輻射射能、、機(jī)械械應(yīng)力力等）），化化學(xué)的的（氧氧、臭臭氧、、雨水水、潮潮氣、、酸、、鹽霧霧等））及生生物的的（霉霉菌、、細(xì)菌菌等））各方方面的的作用用，而而會(huì)引引起化化學(xué)結(jié)結(jié)構(gòu)的的破壞壞，使使原有有的優(yōu)優(yōu)良性性能喪喪失的的現(xiàn)象象稱為為老化化。實(shí)驗(yàn)室光源曝露ISO4892

GB/T16422大氣自然暴露ISO877ASTMD1435GB/T3681熱空氣暴露

GB/T7141濕熱暴露ISO4611

GB/T12000塑料擴(kuò)擴(kuò)散與與滲透透性能能測試試高分子子聚合合物制制作的的薄膜膜或薄薄片，，對水水蒸氣氣和各各種氣氣體（（如；；氧氣氣）有有良好好的阻阻隔性性，也也可有有良好好的氣氣體透透過性性。透氣性ISO2556ASTMD1434GB/T1038透水蒸氣性ASTME96GB/T1037塑料光光學(xué)性性能測測試塑料的的光學(xué)學(xué)性能能指顏顏色、、光澤澤、透透明性性及折折射率率。透光率率，霧霧度ASTMD1003，GB/T2410塑料測測試結(jié)結(jié)果