塑料物性测试一

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1、塑料物性测试塑料物性测试（一）（一）一、塑料测试的特点一、塑料测试的特点1、塑料的物理性能、塑料的物理性能(1) 一些基本的物理量：密度、熔点、导热性、透过性；(2) 力学性能：拉伸、弯曲、冲击；(3) 电学性能：电气强度、电阻率、介电常数；(4) 燃烧性能： 氧指数、点着温度、烟密度；(5) 热性能：负荷变形温度、维卡软化温度、马丁耐热；(6) 表面性能：硬度、摩擦、磨耗、光洁度；(7) 光学性能：透光率、雾度、色度；(8) 其它特有的加工性能、老化性能等等。2、塑料物性测试的特点、塑料物性测试的特点 (1) 应变率高、塑性区大 塑料在常温下一般具有较高的弹性应变率，有不少性能检验必须注意到

2、它的存在。 (2) 温度效应明显 由于塑料的链段结构和活动对温度的依赖性极明显，往往在温度改变十几度或几十度时，其性能会出现巨大的变化。 (3) 时间效应明显 由于塑料的粘弹性行为，所以其受力后的蠕变现象和应力松弛现象都较严重，这是由于分子链在外力作用下渐渐发生了构象和位移的变化造成的。 另外，在日光、汽雾作用下，处在不受力状态中的塑料均会发生不同程度的老化现象，致使很多性能发生变化。 (4) 形变速度影响明显 在静拉伸下表现出具有很好弹性的材料，在高速拉伸时会明显表现出脆性。即拉伸强度增大，断裂伸长率减少，且断裂面也明显的从柔性呈现为脆性破坏。这也是由于高分子材料内分子链的结构和外力作用下滑

3、动机理决定的。这种形变速度的影响远远大于金属材料。 (5)测定数据易显分散 ,由于塑料材料内部的分子量分布十分分散，链段结构各异，因此，对于制备试样的条件；规定试样的尺寸的大小；一组试样的数量和结果数据的取舍等都必须有明确规定，否则无法相比。即使这样，一组力学冲击性能的试样，其单个值之间的差异也可以达到100%。出现这种情况除了人为的偶然误差之外，却确实是它们内部差异的反映。3、塑料物性测试的原则、塑料物性测试的原则 塑料性能检验中规定的各种条件是必需的，应尽可能的科学和合理。只有严格遵守，才能获得比较可靠和能够进行比较的数据。4、塑料物性测试的主要因素、塑料物性测试的主要因素 内部因素：塑料

4、本身的分子量大小及分布、结构和取向程度、内部缺陷等。 外部因素：试样制备过程、试验环境、加载的速率等 规定测试条件的目的：以便尽可能的使测试结果一致和重复。二、塑料试样状态调节和二、塑料试样状态调节和试验的标准环境试验的标准环境 塑料测试结果与外界条件对它的影响有较大关系。其中主要的是环境温度和湿度以及试样放置时间等。这些因素能引起塑料分子量、分子构型、物理态(分子链的运动)的变化，又能影响到应力的消存等。其影响程度取决于所测的性能和试样材料。一般是热塑性材料比热固性材料要敏感。热塑性材料中，耐热性低要比耐热性高的更敏感。 环境温度对测试结果是有明显的影响。 在相对湿度较大的环境中，某些材料将

5、吸收水分，而水分子在内部会起到偶联剂和填充剂的作用，从而影响了该材料的刚性和韧性 刚制备好的试样会把制样过程中残余应力遗留在内，为了使其达到平衡状态，也要求有一定的放置时间。有的材料甚至还要进行退火处理。否则，亦将对测试结果带来不可忽视的影响。 因此，为了得到重复性好的测试结果，就必须在测试前对试样进行温度和湿度的状态调节。并且，在相同的温度和湿度条件下进行试验。 国家标准GB/T2918-1998规定了塑料试样状态调节和试验的标准环境。 1级（加严）温度231、相对湿度50%5%；温度271、相对湿度65%5%。 2级（一般）温度232、相对湿度50%10%；温度272、相对湿度65%10%

6、。标准环境的等级标准环境的等级三、试样制备三、试样制备 试样制备有两个途径：一是从板、片以及制品上直接裁取，再经机械加工成标准尺寸的试样。这时，测试结果和样品裁取的部位和机械加工的质量有很大关系。裁取部位一般要选择远离边缘、转角等部位，以避免边缘影响；机械加工时，刀具的刃口，切削的线速度等都应有严格规定，以避免加工缺陷和过热现象； 二是由液状、粉状或粒状的试料经模塑成型为标准尺寸的试样，这时，测试结果和模具结构、成型温度、成型压力、冷却速度及模具内试料的分布等有很大关系。1、试样制备的途径、试样制备的途径 塑料在高温、高压下成型应考虑冷却问题。由于冷却速度过快，就会使试样内部存在不同程度的内应

7、力，从而影响性能。因此有些塑料在成型后要进行热处理来消除内应力。 如果用于成型的试料内含有水分，溶剂及其他易挥发物质时，当它在料筒或模具内受热时就会产生一些气态物质。当它们无法逃逸时，就会在试样内部形成气泡；如果模具设计不当，如浇口、流道太小等，也会产生各种缺陷。 所谓标准试样，目的是为了使不同材料的测试结果有一个可比性。或者使同一种材料的测试结果不因尺寸不同，即对试样的尺寸作了严格的规定。试样尺寸对力学性能的影响尤为显著。为要得到可比或重复性好的结果，保证试样形状和尺寸的一致性是必须考虑的。2、试样尺寸、试样尺寸注塑试样制备注塑试样制备 (1) 主机单元 (a) 注射系统：一定直径（35mm

8、）金属螺杆，氮化料筒，柱塞式油泵，陶瓷电加热圈，自锁喷嘴，计量位置控制及注塑超声波电子尺，进料中闭环冷却水控制器等。此系统对塑料进行加热并塑化，然后，注射入模腔。 (b) 锁模系统：具有一定的锁模力，快速移模油缸，动、定模板，液压顶出机构，液压顶出及闭模位移定位电子尺。此系统具有开闭模及施加锁模力，并将产品顶出模腔的功能。 (c) 液压系统：变量泵，伺服阀，电动机，液压组件。此系统提供闭环控制，高速反应的液压输出。1、注塑机 (2)控制单元 仪表盘或电脑、显示屏，按钮等组成。用于工艺参数设定，软件驱动各系统，故障分析检测，生产工艺统计等。 注塑机的控制系统应该能够使操作条件保持在下列允许偏差内

9、： 注射时间 ：0.1s 保压压力 ：5% 保压时间 ：5% 熔体温度 ：3 模塑件质量：2% 模具由模架、模腔组成，通常使用的模具有三个基本类型。模腔有单型腔模具、多型腔模具和家族式模具等型式。 标准模具（多型腔模具），为了获得可比较的数据并根据试验方法的要求，推荐使用标准模具制备试样。在有争议的情况下，应使用标准模具。2、注塑模具、注塑模具(1) 聚乙烯注塑试验条件 熔体温度：20010； 注射速度：10020mm/min； 模具温度：403。3、操作、操作(2) 聚丙烯注塑试验条件：注射速度：20020mm/min；MFRg/10minMFRg/10min熔体温度熔体温度注射速率注射速率