塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物,其抗形變能力中等,介于纖維和橡膠之間,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的應用極為廣泛,在生活中隨處可見的就有:飲用水瓶、口杯、鼠標鍵盤外殼、筆殼、文件架、快餐盒、保鮮膜等。塑料制品的合格與否,必須通過各項檢測,今天我們主要了解一下常見塑料的各種物性檢測與標準介紹。
1、密度:
測試的標準: ASTM D792水中置換法測得。
物質密度與水密度的比值(水密度為 1),所謂密度是指單位體積的重量。比重可用來估算制品所需原料的重量,而要減輕塑料的用量或重量可采用發泡的方式解決。
比重可用來估算制品所需原料的重量,而要減輕塑料的用量或重量可采用發泡的方式解決。
2、流動系數:
測試的標準: ASTM D1238
常用的測試標準的測量儀器是熔融指數測試儀
流動系數檢測方法: 是一種表示塑膠材料加工時的流動性的數值。它是美國量測標準協會 (ASTM)根據美國杜邦公司慣用的鑒定塑料特性的方法制定而成,其測試方法是先讓塑料粒在一定時間(10分鐘)內、一定溫度及壓力(各種材料標準不同)下,融化成塑料流體,然后通過一直徑為 2.1mm圓管所流出的克(g)數。其值越大,表示該塑膠材料的加工流動性越佳,反之則越差。
測試的具體操作過程是: 將待測高分子(塑料)原料置入小槽中,槽末接有細管,細管直徑為 2.095mm,管長為 8mm。加熱至某溫度后,原料上端藉由活塞施加某一定重量向下壓擠,量測該原料在10分鐘內所被擠出的重量,即為該塑料的流動指數。有時您會看到這樣的表示法MI 25g/10min ,它表示在10分鐘內該塑料被擠出 25 克。一般常用塑料的 MI 值大約介于1~25之間。MI 愈大,代表該塑料原料粘度愈小及分子重量愈小,反之則代表該塑料粘度愈大及分子重量愈大。
3、沖擊強度:
測試的標準: ASTM D256。其中有夏比( Charpy)法及艾氏( Izod )法兩種。
計算方法是將破壞試片所需的能量值除以試片的寬度。一般塑料以 PVC、PE、PP、ABS等沖擊強度較高
4、壓縮強度:
測試的標準: ASTM D695。
塑料承受外來壓縮力的能力。
聚縮醛、聚酯、壓克力、尿權樹脂和美臘明樹脂在這方面性能較突出。
5、彎曲強度:
測試的標準: ASTM D790
主要用來測定塑料耐折的能力,以每單位面積多少力來表示。
一般塑料以PVC、美臘明樹脂、環氧樹脂及聚酯類彎曲強度為佳。玻璃纖維也常用來提升塑料的耐折性。彎曲彈性率是指將試片彎曲時(測試方法如彎曲強度),在彈性范圍內,單位變形量所產生的彎曲應力。一般彎曲彈性率越大,則表示該塑膠材料的剛性越好。
6、抗張強度:
測試的標準: ASTM D638
檢測的方法:將塑膠材料拉伸到某一程度,所需力量的大小,通常以每單位面積多少力來表示,而其所拉伸長度的百分比即為伸長率。拉伸強度試片其拉伸的速度通常為 5.0 ~6.5mm/min。
7、塑料的熔點:
塑料的熔點是指塑料由固體狀態變成熔融狀態時的溫度,此時結晶性塑料的比容顯著增加,此溫度又稱可加工溫度。
8、熱變形溫度:
測試的標準: ASTM D648
顯示塑膠材料在高溫受壓下能否保持不變的外形,一般用來表示塑料的短期耐熱性。
測試方法:將試片在一定壓力及一定加溫速度下,彎曲到一定程度時的溫度。例如,在一標準試片(127×13×3mm)的中心,置放在 455kPa 或 1820kPa 負載下,并以 2℃/min 條件升溫直到變形量為 0.25mm時的溫度。
對非結晶塑料, HDT比 Tg 小 10~20℃;對結晶塑料, HDT則接近于 Tm。通常加入纖維補強后,塑料的 HDT會上升,因為纖維補強可以大幅提升塑料的機械強度,以致在升溫的耐撓曲測試時,會呈現 HDT急劇升高的現象。
9、硬度:
測試的標準:塑料的硬度常采用洛氏硬度蕭氏硬度法來測試。
其中 Shore A 常用來測定較軟的塑料,如TPE等彈性體或橡膠; Shore D 則來測定較硬的塑料;而Rock Well 幾乎都是測定較硬之工程塑料或高性能工程塑料。
它們的公式換算為 Shore D + 50 = Shore A 。普通PE、MF、UF、FRP等塑料較硬,PE類較軟。
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