塑料材料测试方法培训课件7995.pptx

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1、塑料材料测试方法培训 塑料的特性塑料的密度小，减轻了汽车重量和能源消耗塑料材料的易加工性（挤出、注塑、吹塑、压延、模压），降低了汽车生产成本比强度高，耐磨，抗腐蚀性绝缘性好，能耗低及噪音小等许多优点。主要品种有：PP、PVC、PU及苯乙烯类（ABS，PS，SAN，SMA），所以汽车上使用塑料的量逐渐增加塑料的分类 塑料按使用特性分类可分成：通用塑料和工程塑料通用塑料：指产量大、用途广、成型好、价格便宜的塑料，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙稀（PVC)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)等工程塑料：指能承受一定外力作用、具有良好的机械性能和耐高低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程

2、结构的塑料，又分为通用工程塑料和特种工程塑料。按照使用温度分，一般使用温度在150以下为通用工程塑料(一般为100150)，超过150为特种工程塑料，特种工程塑料又分为150一250 类(含通用工程塑料的复合物在内)和250 以上类。使用温度越高，则价格也随之提高。通用工程塑料：聚酰胺(PA)聚甲醛(POM)，聚碳酸酯(PC)，改性聚苯醚(PPO，也有缩写为PPE的)，聚酯(PBT和PET)等五种;特种工程塑料：如聚苯硫醚（PPS）、聚四氟乙烯（PTFE)、聚砜（PSF）、聚醚砜（PESF）、聚醚醚酮（PEEK）等。塑料材料实验室常规测试项目密度熔体流动速率燃烧残余球压痕硬度、洛氏硬度、邵氏硬

3、度冲击性能（各种温度）拉伸性能（各种温度）弯曲性能（各种温度）热变形温度、维卡软化点温度水平、垂直燃烧性能氧指数氙灯紫外老化试验/热氧老化试验光泽度/耐划痕试验冷凝散发/气味试验收缩率电阻率塑料密度的测定密度的测试方法：浸渍法、比重瓶法、浮沉法、密度梯度法、密度计法密度的测试标准：GB/T 1033 ISO 1183 DIN 53479 ASTM D792塑料熔体流动速率的测定塑料熔体流动速率(MFR)，又称熔融指数。定义：热塑性材料在一定的温度和压力下，熔体 每10min通过规定的标准口模的质量，单位 为g/10min。（取样方式：粒料）标准口模：2.0950.005mm/1.1800.01

4、0mm熔体流动速率的测试方法：GB/T 3682 ISO 1133 DIN 53735 ASTM D1238试验装置：试验条件对应表物料名称GB试验条件*kgISO试验条件*kgASTM试验条件*kgPS200*5.00200*5.00200*5.00/230*1.20230*3.80/190*5.00ABS220*10.00220*10.00200*5.00/230*3.80PC/ABS/PC300*1.20300*1.20300*1.20PP230*2.16230*2.16/230*5.00230*2.16PE（POE）190*2.16190*0325190*21.6190*5.00190

5、*2.16190*0325190*21.6190*5.00125*0.325/125*2.16190*0.325/190*2.16190*21.60/190*10.00310*12.50PA6/5.00275*0.325235*1.00235*2.16235*5.00PA6+GF/5.00PA66/5.00PA66+GF/2.16PMMA/230*3.8/POM190*2.16190*2.16/燃烧残余（灰分）的测定定义：试样经灼烧后剩余的无机残渣，用质量百 分比表示。试验装置：马弗炉常用的测试方法为：直接煅烧法测试方法：GB/T 9345 ISO 3451 DIN EN 60 ASTM D2

6、584 温度设置 时间设置球压痕硬度的测定定义：以规定直径的钢球在试验负荷作用下垂直 压入 试样表面，经过一规定的时间后，以单位压痕面 积所承受的压力表示该试样的硬度。对于较硬塑 料硬度值测定多数使用该方法。压头直径：5mm球压痕硬度的测试方法：GB/T 3398 ISO 2039-1 DIN 53456试样厚度必须大于4mm试样尺寸：如50*4mm试验装置：洛氏硬度的测定定义：用规定的压头对试样先施加初试验力，接着再 施加主试验力，然后卸除主试验力，只保留初 试验力，用前后两次初试验力作用下压头压入 试样的深度差经计算得出的值表示。标尺：使用于塑料的洛氏硬度计有M、L、R三种标尺洛氏硬度的测

7、试方法：GB/T 9342 ISO 2039-2 ASTM D785试验装置:洛氏硬度标尺初试验力/N主试验力/N压头直径/mmM989806.35L985886.35R9858812.7邵氏硬度的测定邵氏硬度又称肖氏硬度。邵氏硬度的测试标准读数时间：15s（如果要求瞬间读数，则读数时间为1s）。硬度计的测量范围在2090之间，如果超过范围，应更换表头。如果试样厚度不够，可以多层叠合，但不能超过三层。GB/T 2411ISO 868DIN 53505邵A邵D邵A邵D邵A邵D负载1kg5kg1kg5kg12.5N50N试样厚度5mm3mm4mm4mm6mm6mm测试点间距6mm6mm5mm测试点

8、与试样边缘间距12mm9mm13mm邵氏硬度的测定 10N 2.5N 37.5N冲击性能的测定冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强度，而冲击强度是用来评价材料抵抗冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度。常温冲击、低温冲击简支梁冲击、悬臂梁冲击冲击强度:试样在冲击破坏过程中所吸收的能量与试样原 始横截面积之比.试验装置：摆锤：1J/4J 简支梁（Charpy)冲击简支梁冲击：无缺口试样简支梁冲击强度：无缺口试样在冲击负荷作用下,破坏时吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比;缺口试样简支梁冲击强度:缺口试样在冲击负荷作用下,破坏时吸收的冲击能量与试样的原始横截面积之比.单位:kJ/m2 G

9、B/T 1043 Charpy冲击试验GB/T 1043无缺口试样缺口类型（A、B、C）ISO 179-1冲击试验ISO 179-1无缺口试样缺口类型：ISO 179-1冲击试验标准中经常会出现 ISO 179-1/1 e A 试样类型 冲击方向 缺口类型冲击方向：edgewise/flatwiseDIN 53453冲击试验DIN 53453无缺口标准试样 1 Standard bar120*15*10mm 2 Small standard bar50*6*4mmDIN 53453缺口准试样 1 Standard bar with notch120*15*（10*2/3）mm 2 Small

10、standard bar with notch50*6*（4*2/3）mm悬臂梁(IZOD)冲击悬臂梁冲击GB/T 1843悬臂梁冲击试验标准中经常出现 GB 1843/1 A R 试样类型 缺口类型 冲击方向试样类型：无缺口缺口 1、80*10*4mm80*8*4mm 2、63.5*12.7*12.7mm63.5*10.16*12.7mm 3、63.5*12.7*6.4mm63.5*10.16*6.4mm 4、63.5*12.7*3.2mm63.5*10.16*3.2mm缺口类型：A/B与简支梁缺口A/B型相同ISO 180悬臂梁冲击试验标准中经常出现 ISO 180/U 缺口类型缺口类型：

11、U无缺口 A同GB B同GB标准试样：无缺口缺口 80*10*4mm80*8*4mm单位：kJ/m2ASTM D256悬臂梁冲击标准试样：无缺口缺口 63.5*12.7*3.2mm63.5*10.16*3.2mm缺口类型：同GB/A型缺口单位：J/m 落球冲击弯曲拉伸试验装置拉伸性能的测定拉伸应力-应变曲线图GB/T 1040标准试样双铲型、哑铃型、8字型、长条形I型试样型试样:双铲型双铲型(如如170*10*4mm)II型试样：哑铃型型试样：哑铃型GB/T 1040标准试样ISO 527-2标准试样ISO 527-2:Test conditions for moulding and extr

12、usion plastics材料标准中经常会出现：ISO 527-2/1A/50 试样类型 拉伸速率，mm/minISO 527-2标准试样1A/1B型试样型试样ISO 527-2标准试样1BA/1BB型试样ISO 527-2标准试样5A/5B型试样DIN 53455/53504标准试样DIN标准中经常会出现 DIN 53455 -3 -5 标准编号 拉伸速率，mm/min 试样类型DIN标准试样：75*4*2mm 与ISO 527-2中的5A型试样一样DIN已经改版为DIN EN ISO*ASTM D638标准试样ASTM D638标准试样常用I型试样：如170*12.7*3.2mm常用拉伸

13、试样尺寸常用试样（举例）mm*mm*mmGB试样类型ISO试样类型DIN试样类型ASTM试样类型170*10*4I型1B型/170*12.7*3.2/I型75*4*2/5A型53504S2型/拉伸性能测定的试验速率试验速率的选择：试验速度应为使试样能在0.55min试验时间内断裂的最低速度。序号序号试验速率试验速率11mm/min22mm/min35mm/min410mm/min520mm/min650mm/min7100mm/min8200mm/min9500mm/min弯曲性能的测定日常弯曲试验为三点式加载法GB/T 9341及ISO 178弯曲试验标准试样:(802)*(10.00.2)

14、*(4.00.2)mm跨距：Lv=（161）h从样件上切取样条：若样件原厚4mm时，单面加工到标准厚度，测试时，未加工面与两个支座接触，中心压头把力施加到加工面上；若样件原厚4mm时，试样长度和厚度之比必须满足l/h=201。试样厚度hmm宽度b 0.5mm热塑性模塑和挤塑料以及热固性板材织物和长纤维增强的塑料1h325.015.03h 510.015.05h 1015.015.010h 2020.030.020h 3535.050.035 18，长度l=1.25Lv，可硬化的模塑材料可以采用Lv/h=10，(120*15*10mm)；b、试样厚度hmm宽度b 0.5mm热塑性模塑和挤塑料以及

15、热固性板材织物和长纤维增强的塑料1h325.015.03h 510.015.05h 1015.015.010h 2020.030.020h 3535.050.035 6.4mm时，可以单面加工至标准厚度，试验时加工面朝下；2、厚度3mm时，可以多层叠合来测，但层数不能超过3层。水平燃烧性能的测定方法原理：水平或垂直地夹住试样一端，对试样 自由端施加规定的气体火焰，通过测 量线性燃烧速度(水平法)或有焰燃烧及 无焰燃烧时间(垂直法)等来评价试样的 燃烧性能。本生灯法：小能量（火焰高度2025mm）中能量（火焰高度125mm）（GB 8410火焰高度38mm）测试方法：UL 94 GB 8410

16、GB/T 2408GB 8410水平燃烧测试方法试样尺寸：试验方法简述技术要求UL 94水平燃烧性能测试方法标准试样：试样方法：1、三种厚度的试样各准备3个，在恒温恒湿实验室放置48h；2、在试样25mm及100mm处划线做记号；3、用夹具夹紧远离第一标线的一端，使试样长轴呈水平方向，其横截面轴线与水平方向成45；4、用20mm高的蓝色火焰燃烧试样未固定端30s然后移开，测定火焰前缘燃烧至2个记号之间所用的时间，计算出燃烧速率。判定HB：3.0-13mm厚度的试样燃烧速率40mm/min；小于3mm 厚度的试样燃烧速率75mm/min；火焰在接近100mm 记号前终止燃烧。长宽高单位mminm

17、minmmin1127512.71/21.61/1623.21/836.41/4UL 94 V-0,V-1,V-2燃烧试验标准试样：GB/T 2408试验方法:1、三种厚度试样各准备10个（分为2组），一组在恒温恒湿实验室放置48h，另一组在70下放置7天；2、试样以长轴垂直地面方式上端固定；下端距离本生灯10mm；3、燃烧试片下端中心10s，然后移开。若试片在30s内停止燃烧，则再次燃烧10s，记录下第一次点燃后试样的有焰燃烧时间t1及第二次点燃后试样的有焰燃烧时间 t2和无焰燃烧时间 t3长宽高单位mminmminmmin1127512.7 1/20.81/3221.61/1633.21/

18、8UL 94 V-0,V-1,V-2级判定判 据级 别V-0V-1V-2-每根试样的有焰燃烧时间（t1+t2）10303030对于任何状态调节条件，每组五根试样有焰燃烧时间总和t50250250250每根试样第二次施焰后有焰加上无焰燃烧时间（t2+t3）30606060每根试样有焰或无焰燃烧蔓延到夹具现象无无无有滴落物引燃脱脂棉现象无无有有/无UL 94 5VA,5VB燃烧试验标准试样：样条：127mm（5）*12.7mm（0.5）*3.2mm（1/8）样板：152.4mm（6）*152.4mm（6）*3.2mm（1/8）样条试验方法：1、准备10根样条（分为2组），一组在恒温恒湿实验室放置4

19、8h，另一组在70下放置7天；2、试样以长轴垂直地面方式上端固定；3、调节本生灯火焰高度为125mm，与垂直方向呈20角，并使兰色火焰的顶端接触样条的底端。燃烧样条5s，再移开火焰5s，重复此操作5次。记录下每次样条的燃烧时间：t1，t2，t3，t4，t5样板试验方法：1、同样条试验步骤1；2、样板以水平方式固定；3、同样条试验步骤3。（火焰燃烧样板地面）UL 94 5VA,5VB级判定判 定级 别5VA5VB在第5次火焰燃烧5s后，每组样条的燃烧时间总和（t1+t2+t3+t4+t5）60s60s滴落物引燃脱脂棉现象无无样板被火焰穿透现象无有塑料氧指数的测定定义：在规定的试验条件下，刚好能维

20、持材料燃烧的通 入的氮氧混合气中以体积百分数表示的最低氧浓度。装置图：氙灯和紫外老化试验实验室光源曝露试验方法是采用模拟和强化大气环境中主要因素的一种人工加速老化试验方法。实验室光源：氙弧灯/碳弧灯/荧光紫外灯。试验装置：氙灯老化仪和紫外试验箱。测试方法：FIAT 50451 FIAT 50451/01光照试验的参数：黑板温度 BST/BPT 箱体温度 相对湿度 辐照度/辐照量氙灯老化仪热氧老化性能试验原理方法：将塑料试样置于给定条件（温度、风速、换 气率等）的热老化试验箱中，使其经受热和 氧的加速老化作用。通过检测暴露前后性能 的变化，以评定塑料的耐老化性能。热老化试验箱：光泽度的测定及耐划

21、痕试验冷凝组分含量的测定 冷凝组分测量参数冷凝组份-冷凝物重量模糊度 光透过率下降成雾值（600光泽）各标准冷凝组分测定条件各标准冷凝组分测定条件标准号标准号玻璃板玻璃板起雾杯起雾杯冷却冷却温度温度()加热加热温度温度()加热时加热时间（小间（小时）时）测量参数测量参数ISO6425厚：厚：3mm光光透透过过率率：98%内径：内径：83.6mm高：高：190 mm211003成雾值成雾值（600）16冷凝份重冷凝份重DIN 75201光泽最大变光泽最大变动范围应在动范围应在2%2%内径：内径：83.6mm高：高：190 mm21906成雾值成雾值（600）SAE J1756厚：厚：3mmHaa

22、ke 装置或装置或Hart装置装置（10gDOP冷冷凝重凝重4.65-5.15mg)211003成雾值成雾值（600）38856951102110012冷凝份重冷凝份重收缩率的测试方法 一般指热塑性塑料注射成型模塑收缩率的测试方法，GB/T 15585-1995 标准已作废。通过测量注射成型一定形状的试块的尺寸与模具实际尺寸的差值的比值而得。电阻率的测定各项性能之间的关系考虑一般来说，同一种材料通过改性后所测拉伸性能、冲击性能和弯曲性能的数据之间是有一定的关系的。如：当拉伸强度和弯曲性能提高时，伸长率和冲击强度便下降，也就是说当材料的刚性提高了，它的韧性便会降低。但也可以通过某种改性，同时提高

23、材料的刚性和韧性，如填充长玻璃纤维，所以，应视具体情况而定。值得注意的是，当一种材料的一组性能数据不能同时满足标准的要求时，应如何处理？从检测的角度来说，此材料只要一个性能不满足标准要求就被判为不合格，但从生产的角度来说，存在标准和实际应用之间的差距、该项对产品性能影响的重要和非重要性等因素，所以可以在所测数据与标准偏差不大且对产品性能影响不大的情况下，可以适当接受此类材料。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH