高分子性能質(zhì)量檢測及測試儀器ppt課件

1、塑料性能質(zhì)量檢測及其測試儀器一、塑料性能概述二、塑料測試工程及相關(guān)規(guī)范三、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、陶瓷等資料有許多不同，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、比剛度卻能夠接近或超越金屬。塑料的韌性明顯優(yōu)于玻璃和陶瓷、不同塑料的韌性能夠低于、接近或高于金屬。對外加載荷的呼應(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)性能對溫度改動(dòng)卻很敏感。濕度對金屬、玻璃、陶瓷力學(xué)性能根本無影響，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

2、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)良的防腐耐蝕資料。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)塑料與金屬等資料性能上的上述不同，源于它們化學(xué)組成及構(gòu)造的不同也決議了塑料有其它資料所不能替代的運(yùn)用領(lǐng)域，它們的性能表征與測試也有本身的許多特點(diǎn)。因此，必需以了解塑料的根本組成和構(gòu)造為根底，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)塑料的分子或構(gòu)造特性，表征手段如：GPC，X光衍射，NMR，質(zhì)譜，UV，IR，DSC，TGA等?！皽y試那么用于塑料對外加負(fù)荷、環(huán)境等作用所引起的呼應(yīng)行為的評價(jià)?！皽y試并非僅限于塑料樹脂

3、性能的測試。除了測試樹脂之外，還經(jīng)常測試樹脂制廢品塑料制件的性能，以保證適宜的最終產(chǎn)品運(yùn)用性能的要求。.一、塑料性能概述(4)與構(gòu)造特性有關(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、形狀特性如結(jié)晶度等。分析數(shù)據(jù)的表征主要是為了建立構(gòu)造與性能之間的關(guān)系，它對產(chǎn)品設(shè)計(jì)使之具備有所需的運(yùn)用性能來說是很重要的。選擇資料所需的數(shù)據(jù)：產(chǎn)品技術(shù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)普通只是單點(diǎn)數(shù)據(jù)，這對于資料的初步挑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，從道理上說那么是不夠的，由于這數(shù)據(jù)與產(chǎn)品最終運(yùn)用性能的關(guān)系不大，而且極難從中看出在實(shí)踐上如何用好塑料。.塑料性能概述(5

4、)塑料測試的必要性：1 .評價(jià)資料的性能行為，以確定其對所需運(yùn)用的適用性；2 評價(jià)資料能否滿足有關(guān)平安規(guī)定等要求；3 為了質(zhì)量控制之目的，要評價(jià)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資料的專門評價(jià)。.一、塑料性能概述(5)資料性能行為的評價(jià)包括了解構(gòu)造性能之間的關(guān)系以及比較一種產(chǎn)品與另一種產(chǎn)品的運(yùn)用特性。對于新產(chǎn)品的開發(fā)，了解構(gòu)造與性能之間的關(guān)系，可深化探求其運(yùn)用性能以便決議進(jìn)一步努力開發(fā)。所以說了解構(gòu)造與性能的關(guān)系，使產(chǎn)品能滿足運(yùn)用條件下的要求，對于資料設(shè)計(jì)與預(yù)測是很重要的。而資料產(chǎn)品之間的性能比較對于尋覓現(xiàn)用資料產(chǎn)品的替代物也是必要的。.塑料性能運(yùn)用(1)：零配件裝配設(shè)計(jì)相關(guān)

5、的資料性能搭扣配合：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) 螺栓銜接：緊縮強(qiáng)度 拉伸蠕變破裂應(yīng)力 拉伸蠕變應(yīng)變 應(yīng)力松弛 螺紋銜接：剪切強(qiáng)度 摩擦系數(shù) 拉伸屈服應(yīng)力 壓配合：拉伸模量 緊縮模量 蠕變模量 泊松比 緊縮強(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 .塑料性能運(yùn)用(2)：與擠出過程相關(guān)的資料性能 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度無定形資料熔融溫度半結(jié)晶資料熔融熱焓半結(jié)晶資料磨擦系數(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)晶資料結(jié)晶熱焓半結(jié)晶資料結(jié)晶動(dòng)力學(xué)半結(jié)晶資料 .二、塑料測試工程及相關(guān)規(guī)范世界上主要

6、的規(guī)范ASTM 美國資料實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)規(guī)范AFNOR 法國規(guī)范化協(xié)會(huì)規(guī)范BSI 英國規(guī)范協(xié)會(huì)規(guī)范DIN 德國規(guī)范化學(xué)會(huì)規(guī)范JlS 日本工業(yè)規(guī)范ISO 國際規(guī)范化組織規(guī)范IEC 國際電工技術(shù)委員會(huì)規(guī)范.技術(shù)數(shù)據(jù)表中報(bào)告的塑料的主要性能(1)性能ISO方法ASTM 方法GB方法比重密度ISO 1183D7292 GB/T 1033D1505 （聚烯烴）吸水率ISO 62D570 GB/T 1034熔體流動(dòng)速率（MFR )ISO 1133D1238GB/T 3682模塑收縮率ISO 2944 （熱塑性塑料）D955GB/T 17037.4ISO 2577 （熱固性塑料）拉伸強(qiáng)度ISO 5271 , 2D6

7、38GB/T 1040.技術(shù)數(shù)據(jù)表中報(bào)告的塑料的主要性能(2)性能ISO方法ASTM 方法GB方法彎曲強(qiáng)度ISO 178D790GB/T 9341懸臂梁沖擊強(qiáng)度ISO 180D256GB/T 1843儀器化落錘沖擊強(qiáng)度ISO 66032D3763彎曲負(fù)載熱變形溫度ISO 751 , 2D648GB/T 1634維卡軟化溫度 ISO 306D1525 GB/T 1633熱膨脹系數(shù) ISO 113592E831 GB/T 1036.構(gòu)造分析相關(guān)的資料性能測試 測試性能ISOASTM拉伸性能ISO 5271，2 和4 D638泊松比ISO 5271，2D638壓縮性能ISO 604D695剪切模量I

8、SO 67212，5 D5279拉伸蠕變ISO 8991D2990摩擦系數(shù)ISO 8295D3028彎曲蠕變ISO 8992D2990壓縮蠕變D2990斷裂韌性ISO 135861 D5045.加工相關(guān)的資料性能的表征(1)測試方法ISOASTM熔體粘度切變速率數(shù)據(jù)ISO 11443D 3835熱固性塑料的反應(yīng)粘度ISO 672110單軸拉伸粘度ISO 672110第法向應(yīng)力差I(lǐng)SO 672110熔體密度D 3835堆積密度ISO 61D 1895密度反應(yīng)體系PVT 數(shù)據(jù)ISO 1183D 792導(dǎo)熱率D 5930模塑收縮率：熱塑性塑料ISO 2944D 955熱固性塑料ISO 2577面內(nèi)剪

9、切模量ISO 67212或7.加工相關(guān)的資料性能的表征(2)測試方法ISOASTM比熱ISO 113574玻璃化轉(zhuǎn)變溫度ISO 113572 結(jié)晶溫度ISO 13573 結(jié)晶度ISO 113575 熔融焓ISO 113575 D 3417結(jié)晶焓ISO 113575D 3417結(jié)晶動(dòng)力學(xué)ISO 113577D 3417熱固性塑料的反應(yīng)熱ISO 113575D 4473熱固性塑料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)ISO 113575 D 4473膠凝轉(zhuǎn)化率ISO 113575線性熱膨脹系數(shù)ISO 113592E 831.塑料性能測試物理化學(xué)性質(zhì)；力學(xué)性能，也稱機(jī)械性能；熱性能；電性能；耐老化性能；氣體透過性能；光學(xué)性能

10、。.塑料物理化學(xué)性質(zhì)測試密度和相對密度： 浸漬法、比重瓶法、浮沉法、密度梯度法。吸水性：試樣在經(jīng)過下燥后，在規(guī)定的試樣尺寸、規(guī)定的溫度、規(guī)定的浸水時(shí)間下的吸水量。耐化學(xué)藥品性：塑料耐酸、耐堿、耐溶劑和其他化學(xué)品的才干。密度和相對密度 ISO 1183ASTM D 792 ASTM D 1505 GB/T 1033 吸水性 ISO 62 ASTM D 570 GB/T 1034 耐化學(xué)藥品性 ISO 175 ASTM D 543 GB/T 11547 .塑料力學(xué)性能測試(1)塑料遭到外力作用時(shí)，由于外力的種類、方向、作用力的大小、速度等不同，會(huì)出現(xiàn)不同的形變和破壞。在較慢速度的外力作用下，資料呈

11、現(xiàn)靜態(tài)力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、緊縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、扭斷強(qiáng)度、硬度等；而在高速度、瞬間外力作用下，資料呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，如沖擊強(qiáng)度；在一定拉伸應(yīng)力或緊縮應(yīng)力長時(shí)間作用下，資料發(fā)生的形變稱為蠕變，可測定與資料長期延續(xù)運(yùn)用性能相關(guān)的耐久性而此時(shí)資料破壞所需的載荷比靜態(tài)力學(xué)性能要低得多；.塑料力學(xué)性能測試(2)在周期性外力作用下，資料將出現(xiàn)疲勞，可推測資料的運(yùn)用壽命，此時(shí)的載荷也比靜態(tài)力學(xué)性能要低。這些力學(xué)性能也遭到周圍環(huán)境(如溫度、濕度、光照、水、空氣或接觸化學(xué)藥品等)的影響，而且塑料的力學(xué)性能對溫度和濕度的變化又往往特別敏感.塑料力學(xué)性能測試常用工程拉伸性能：拉伸彈性模量；拉伸強(qiáng)度；斷裂伸

12、長率；泊松比。彎曲性能：彎曲彈性模量；彎曲強(qiáng)度。緊縮性能：緊縮彈性模量；緊縮強(qiáng)度。撕裂性能：撕裂強(qiáng)度。摩擦和摩損。剪切性能：剪切強(qiáng)度?？箾_擊性能：簡支梁；懸臂梁；落錘；落球；儀器化落鏢法；拉伸沖擊。硬度：球壓痕；布氏硬度；洛氏硬度。粘接性能。耐疲勞性。蠕變和應(yīng)力松弛。.塑料力學(xué)性能測試常用規(guī)范(1)拉伸性能ISO 527ASTM D 638GB/T 1040-2006壓縮性能ISO 604ASTM D 695GB/T 1041彎曲性能ISO 178ASTM D 790GB/T 9341懸臂梁沖擊ISO 180ASTM D 256GB/T 1843簡支梁沖擊ISO 179GB/T 1043儀器化

13、落鏢法沖擊ISO 6603ASTM D 3763擺錘沖擊ASTM D 3420GB/T 8809.塑料力學(xué)性能測試常用規(guī)范(2)撕裂強(qiáng)度ISO 6383ASTM D 1004GB/T 16578硬度ISO 2039ASTM D 785 GB/T 2411 GB/T 3398 GB/T 9342摩擦磨耗ISO 8295ISO 5470ASTM D 1044 GB/T 3960 GB/T 19089 GB/T 5478粘接性能ISO 15509 ASTM D 3164 ASTM D 3163GB/T 16276.塑料熱性能測試(1)(1)與熱傳導(dǎo)有關(guān)的物理量，如比熱容、熱導(dǎo)率、比容(反映熱膨脹)和

14、熱膨脹系數(shù)、收縮率等；(2)伴隨溫度變化發(fā)生相態(tài)變化(固化、軟化、熔融等)的性質(zhì)如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(簡稱玻璃化溫度，Tg)、結(jié)晶熔點(diǎn)(Tm)、結(jié)晶溫度和成型特征有關(guān)的性質(zhì)，如粘度溫度特性、剪切速率溫度特征、熔體流動(dòng)速率(MFR)、流出量(流出長度、質(zhì)量)溫度特征等；.塑料熱性能測試(2)(3)與耐熱性有關(guān)的性質(zhì)，如隨溫度變化引起的耐熱變形性(熱變形溫度、維卡軟化點(diǎn)、軟化溫度)、尺寸穩(wěn)定性(線膨脹系數(shù)、熱膨脹率、熱收縮率、熱失重、結(jié)晶度或固化度溫度特性)、機(jī)械性質(zhì)及其他性質(zhì)的變化(如機(jī)械性質(zhì)溫度特性即耐熱性、脆化溫度即耐寒性、電性能等各種物性溫度特性)、隨溫度變化而變化的耐化學(xué)藥品性，如起泡、開裂

15、、變色、失去透明性等外觀性能和熱分解溫度、熱失重等熱穩(wěn)定性等。(4)熄滅性，如外觀變化、熄滅速率及變化。.塑料熱性能測試常用工程熔體質(zhì)量流動(dòng)速率和熔體體積流動(dòng)速率；維卡軟化點(diǎn)VST；熱變形溫度HDT)；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(diǎn)結(jié)晶行為；熱膨脹系數(shù)；動(dòng)態(tài)力學(xué)性能DMA)；熱失重TG；脆化溫度；流變行為：轉(zhuǎn)矩流變儀，毛細(xì)管流變儀, 旋轉(zhuǎn)流變儀；熄滅與阻燃性能：氧指數(shù)法；熾熱棒法；垂直熄滅；程度熄滅。.塑料熱性能測試常用規(guī)范1MFR和MVRISO 1133ASTM D 1238GB/T 3682VSTISO 306ASTM D 1512GB/T 1633HDTISO 75ASTM D 648GB/T 1

16、634DSCISO 11357ASTM D 3417GB/T 19466TMAISO 11359ASTM E 831GB/T 1036DMAISO 6721TGISO 11358脆化溫度；ISO 974 ASTM D 746 ASTM D 1790GB/T 5470.塑料熱性能測試常用規(guī)范2流變行為轉(zhuǎn)矩流變儀ASTM D3795毛細(xì)管流變儀ISO 11443ASTM D 3835旋轉(zhuǎn)流變儀ISO 6721-10ASTM D 4440燃燒性能氧指數(shù)法ISO 4589ASTM D2863GB/T 2406熾熱棒法GB/T 2407垂直燃燒ISO 1210ASTM D 3014GB/T 2408水平

17、燃燒ISO 1210ASTM D 635GB/T 2408.塑料電性能測試 塑料的電性能特別易受溫度、濕度的影響，因此測出的值誤差很大，所以對實(shí)驗(yàn)片的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)操作要非常留意，必需嚴(yán)厲遵守實(shí)驗(yàn)方法。體積電阻率IEC 60093ASTM D 257GB/T 1410介電強(qiáng)度IEC 60243ASTM D 149介電常數(shù)IEC 60250ASTM D 150GB/T 1409介質(zhì)損耗因數(shù)IEC 60250ASTM D 150GB/T 1409.塑料耐老化性能測試塑料在運(yùn)用、加工及儲(chǔ)存過程中，由于遭到外界要素包括物理的熱、光、電、輻射能、機(jī)械應(yīng)力等，化學(xué)的氧、臭氧、雨水、潮氣、酸、鹽霧等及生物的霉菌

18、、細(xì)菌等各方面的作用，而會(huì)引起化學(xué)構(gòu)造的破壞，使原有的優(yōu)良性能喪失的景象稱為老化。實(shí)驗(yàn)室光源曝露ISO 4892GB/T 16422大氣自然暴露ISO 877ASTM D 1435GB/T 3681熱空氣暴露GB/T 7141濕熱暴露ISO 4611GB/T 12000.塑料分散與浸透性能測試高分子聚合物制造的薄膜或薄片，對水蒸氣和各種氣體如；氧氣有良好的阻隔性，也可有良好的氣體透過性。透氣性 ISO 2556 ASTM D 1434 GB/T 1038 透水蒸氣性 ASTM E 96 GB/T 1037 .塑料光學(xué)性能測試塑料的光學(xué)性能指顏色、光澤、透明性及折射率。 透光率，霧度ASTM D 1003，GB/T 2410.塑料測試結(jié)果的影響要素(1)影響塑料實(shí)驗(yàn)結(jié)果的要素很多，有它內(nèi)在的原