塑料材料檢驗(yàn)方案

INTERPRETINGTHETYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)說明1

所有這些材料數(shù)據(jù)值都是通過使用符合最佳測試要求的樣本進(jìn)行采集的.

實(shí)際塑料件的性能很少能夠達(dá)到數(shù)據(jù)表中所給出的性能數(shù)據(jù)值.

性能數(shù)據(jù)值不能直接用于產(chǎn)品設(shè)計(jì),除非此產(chǎn)品的應(yīng)用條件與性能測試條件在尺寸,形狀,應(yīng)變能力和溫度等方面都近似的情況下.

性能數(shù)據(jù)值可以用于對不同材料的性能進(jìn)行應(yīng)用前的預(yù)先的比較.

為在盡可能全面地使用材料各種性能,設(shè)計(jì)師必須理解性能數(shù)據(jù)值的局限性,塑料的種類和最終使用條件.TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表2TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表主要性能包括以下幾種類型:

流變性能

機(jī)械性能

熱性能

電性能

其他性能3TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表流變性能4

SPIRAL-FLOW螺旋流動Cavityhalfofspiral-flowmold.螺旋流動的長度表示材料在規(guī)定的壁厚和加工條件的情況下的流動長度.5

MELTFLOWRATE熔融指數(shù)Schematicofmeltflowratetestapparatus熔融指數(shù)(質(zhì)量或體積)是指10分鐘內(nèi)樹脂在一定載荷的作用下通過標(biāo)準(zhǔn)口模的量.

試驗(yàn)是在單一的溫度和載荷下進(jìn)行的.

不考慮剪切應(yīng)力和溫度對粘度的影響.

無法準(zhǔn)確預(yù)測在實(shí)際模具中的流動性.

是檢驗(yàn)各批產(chǎn)品質(zhì)量一致性或快速檢驗(yàn)材料產(chǎn)品是否降解的良好途徑.6

MELTFLOWRATE熔融指數(shù)-儀器示意圖7VISCOSITY粘度

材料的粘度是材料流動的內(nèi)部阻力,決定了模具充填速率.

溶解在溶劑里聚合物的粘度間接提供了測量基本樹脂分子量和相關(guān)熔融流動性能的可能性.

相對粘度是指按特定濃度稀釋的聚合物溶液與溶劑粘度的比值,通常作為樹脂生產(chǎn)時的品質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn).8

VISCOSITYVERSUSSHEAR-RATE粘度與剪切應(yīng)力的關(guān)系粘度與剪切應(yīng)力的關(guān)系曲線在熱塑性材料成型性比較方面比熔融指數(shù)更實(shí)用,但是很少被用于材料的選擇上.這些數(shù)據(jù)主要用于模具充填計(jì)算機(jī)仿真程序中.9SHRINKAGE收縮塑料在熱成型加工的冷卻階段會有明顯的收縮.模具設(shè)計(jì)師必須使用材料收縮率來補(bǔ)償熱成型加工階段的產(chǎn)品收縮.

[(模具尺寸)-(產(chǎn)品尺寸)] (模具尺寸)收縮率=*這些值通常用百分比或長度/單位長度來表示.10TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表機(jī)械性能11試驗(yàn)裝置和標(biāo)準(zhǔn)試樣用于測試絕大部分塑料的拉伸強(qiáng)度.

拉伸性能可以用來比較不同材料的強(qiáng)度和剛性.

剛性熱塑性塑料拉伸測試的標(biāo)準(zhǔn)是ASTMD638和ISO527.

對于玻纖增強(qiáng)材料的拉伸速度為5mm/min,

非增強(qiáng)材料為50mm/min.

TENSILEPROPERTIES拉伸性能12STRAINSTRESS屈服應(yīng)力指在應(yīng)變應(yīng)力曲線上斜率為0時,對應(yīng)的應(yīng)力值.斷裂應(yīng)力指拉伸試樣在恒定的拉伸速度下發(fā)生斷裂時,所對應(yīng)的應(yīng)力.拉伸模量指在應(yīng)力應(yīng)變曲線上比例極限下,應(yīng)力應(yīng)變的比值.其用于測量材料的剛性.典型非增強(qiáng)塑料的應(yīng)力應(yīng)變曲線.

TENSILEPROPERTIES拉伸性能13屈服點(diǎn)延伸率指屈服點(diǎn)的應(yīng)變值.它決定了材料在不發(fā)生屈服的情況下所能承受的小且持久載荷下變形的上限值.斷裂延伸率指材料在斷裂時伸長的百分比.脆性材料會在低應(yīng)變水平下發(fā)生斷裂.韌性材料和彈性材料在斷裂前可以承受較高的應(yīng)變.STRAINSTRESS典型非增強(qiáng)塑料的應(yīng)力應(yīng)變曲線.

TENSILEPROPERTIES拉伸性能14這些典型曲線說明不同的材料具有不同的應(yīng)力應(yīng)變性能.

TENSILEPROPERTIES拉伸性能15

FlexualProperty彎曲性能

彎曲性能體現(xiàn)了塑料在負(fù)載下的彎曲或抗彎曲性能。

彎曲性能的標(biāo)準(zhǔn)測試方法使用ASTMD790或ISO178。

對于玻纖增強(qiáng)材料彎曲速度通常為2mm/min。對于非增強(qiáng)材料彎曲速度通常為20mm/min。

彎曲模量是應(yīng)力－應(yīng)變曲線上塑性段的應(yīng)力對應(yīng)變的比例。彎曲試驗(yàn)的設(shè)定和樣條在負(fù)載下的應(yīng)力分布。16ImpactStrength沖擊性能沖擊強(qiáng)度，塑料產(chǎn)品吸收和消耗能量的能力，它因產(chǎn)品的形狀，厚度和所處溫度的不同而不同。當(dāng)沖擊性能用于某些應(yīng)用時，測試結(jié)果因產(chǎn)品的實(shí)際特性而很難直接應(yīng)用。通常，沖擊強(qiáng)度和拉伸模量提供了塑料的基本機(jī)械性能。高沖擊強(qiáng)度＋高拉伸模量=堅(jiān)韌材料高沖擊強(qiáng)度＋低拉伸模量=韌性材料低沖擊強(qiáng)度＋高拉伸模量=脆性材料17IzodandCharpy沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)方法:

Izod-ASTMD256,ISO527

Charpy-ISO179聚碳酸酯的Izod沖擊強(qiáng)度受缺口半徑的影響。ImpactStrength沖擊性能18定義：以規(guī)定直徑的鋼球，在試驗(yàn)負(fù)荷作用下，垂直壓入試樣表面，保持一定時間后單位面積上所承受的平均壓力，以kgf/mm2或N/mm2表示。操作：1.加上初負(fù)荷(1kg)，調(diào)節(jié)深度指示儀表為零。2.2～3秒內(nèi)平穩(wěn)加上試驗(yàn)負(fù)荷(49N,132N,358N,961N)，保持30s，讀取壓痕深度。3.樣條厚度4mm。BallHardness球壓痕硬度19定義：以規(guī)定形狀的壓針，在標(biāo)準(zhǔn)的彈簧壓力下壓入試樣，把壓針壓入試樣的深度轉(zhuǎn)換為硬度值來表示塑料的邵氏硬度。操作：-平穩(wěn)而無沖擊地使硬度計(jì)在規(guī)定重錘的作用下壓在試樣上，從下壓板與試樣完全接觸15秒后立即讀數(shù)。-邵A負(fù)載12.5N,邵D負(fù)載50NShoreHardness肖氏硬度201邵A適用于較軟的塑料；邵D適用于較硬的塑料。ISO規(guī)定：A法大于90時用D法；D法小于20時用A法。2本方法不適用于泡沫塑料。3樣條要求厚度大于6mm。4樣條要求表面平整。ShoreHardness肖氏硬度21熱性能TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表22

DEFLECTIONTEMPERATUREUNDERLOAD負(fù)載下的熱變型溫度(DTUL)

DTUL或

HDT

用于預(yù)測在規(guī)定的測試條件下材料在負(fù)載下的溫度特性。該值不代表某一特定材料或應(yīng)用的上限溫度。成型條件,樣條厚度及試驗(yàn)前的預(yù)處理極大地影響DTUL/HDT值。謹(jǐn)慎比較來自不同實(shí)驗(yàn)室和供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)。23

樣條承受的外部纖維應(yīng)力為66或264psi(0.45或1.8Mpa).

測試箱內(nèi)的溫度以20

C/分鐘的速度上升直到樣條彎曲達(dá)到0.010英寸。TestMethods:ASTMD648-樣條厚度1/8～1/2英寸(3.2to12.7mm)

支撐腳間距為4英寸。

ISO75-樣條厚度110x10x4mm

支撐腳間距為100mm。 -樣條厚度80x10x4mm

支撐腳間距為64mm。 熱變型溫度(DTUL)所用試驗(yàn)儀器

DEFLECTIONTEMPERATUREUNDERLOAD負(fù)載下的熱變型溫度(DTUL)24

VICATSOFTENINGTEMPERATURE維卡軟化溫度通過一個帶有輕微負(fù)載(10N或50N)的探針刺入塑料所達(dá)到的溫度來顯示塑料的熱性能。用于表征短期，高溫性能。對于樣品的厚度和成型條件不象DTUL那么敏感。25用一根橫截面為1mm2扁平探針接觸塑料樣條并浸入加熱池中。在探針上加以規(guī)定負(fù)載(10N或50N)后,油浴箱以緩慢恒定的速度升溫(50K/hor120K/h)。維卡軟化溫度是當(dāng)探針刺入0.04英寸(1mm)深度時油浴箱的溫度。測試方法:

ASTMD1525ISO306維卡軟化點(diǎn)試驗(yàn)儀器

VICATSOFTENINGTEMPERATURE維卡軟化溫度26TheUnderwritersLaboratories(UL)將塑料的可燃性分為幾個等級(UL94)

UL94HB=水平燃燒試驗(yàn)

UL94V-0,V-1,V-2=垂直燃燒試驗(yàn)

UL94V-5VA,5VB=垂直燃燒試驗(yàn)FLAMMABILITYCLASSFORPLASTICS塑料燃燒等級27FLAMMABILITYCLASSFORPLASTICS塑料燃燒等級28FLAMMABILITYCLASSFORPLASTICS塑料燃燒等級29FLAMMABILITYCLASSFORPLASTICS塑料燃燒等級30氧指數(shù)用于測量塑料在室溫下燃燒時所需的最小氧－氮比例。材料在開放的條件下燃燒時的氧指數(shù)至少21。TestMethods:ASTM2836ISO4589Oxygen-indextestapparatusFLAMMABILITYCLASSFORPLASTICS塑料燃燒等級－氧指數(shù)31ELECTRICALPROPERTIES電性能TYPICALPROPERTIESDATASHEET典型性能數(shù)據(jù)表32DIELECTRICCONSTANT/RELATIVEPERMITTIVITY相對介電常數(shù)相對介電常數(shù)是以樣條為介質(zhì)與以真空為介質(zhì)制成同尺寸電容器的電容量之比。數(shù)值越低表示絕緣性越好。TestMethods:ASTMD150IEC25033DISSIPATIONFACTOR消散因數(shù)

消散因數(shù)用于測量樹脂將電轉(zhuǎn)換為熱的能力。消散因數(shù)越小意味著較小的能量損失和熱能產(chǎn)生，適用于電絕緣材料。TestMethods:

(測試儀器同介電常數(shù)測量設(shè)備)

ASTMD150IEC25034VOLUMERESISTIVITY體積電阻體積電阻，用于測量樹脂的電絕緣性。體積電阻表示電流流過絕緣體相對兩面的單位體積的電阻。樹脂的體積電阻至少在108

ohm-cm，一般被認(rèn)為是絕緣材料。TestMethods:ASTMD257IEC9335SURFACERESISTIVITY表面電阻表面電阻用于表示樹脂表面絕緣性能。.

數(shù)值高表示絕緣性好。

試驗(yàn)結(jié)果受濕度，表面純凈度，外形影響很大。TestMethods:ASTMD257IEC9336DIELECTRICSTRENGTH介電強(qiáng)度Crosssectionalviewofdielectricstrengthtest.樹脂的介電強(qiáng)度用于表示絕緣材料在電擊穿前所承受的電壓。數(shù)值的大小與厚度成反比：樣條越薄數(shù)值越高。該數(shù)值隨著溫度的升高而變大。TestMethods:ASTMD149IEC24337ARCRESISTANCE耐電弧性TestMethods:UL746A,ASTMD3638耐電弧性用于表示材料在承受間歇地低電壓低電流時表面形成導(dǎo)電通路所需的秒數(shù)。通常用1/8英寸厚度的樣條來表示試驗(yàn)結(jié)果。38COMPARATIVETRACKINGINDEX(CTI)相比漏電起痕指數(shù)TestMethods:UL746A,ASTMD3638,IEC112材料表面能經(jīng)受50滴電解液而沒有形成漏電痕跡的最高電壓值。試驗(yàn)試驗(yàn)1/8inch樣條。39HOTWIREIGNITION(HWI)－熱電絲引燃試驗(yàn)TestMethod