工程塑料改性基礎(chǔ)知識和塑料測試方法介紹

工程塑料改性基礎(chǔ)知識和

塑料測試方法介紹

第一頁，共四十三頁。一、塑料的分類和應(yīng)用實例二、塑料改性知識介紹三、塑料性能測試方法以及測試設(shè)備介紹目錄第二頁，共四十三頁。一、塑料的分類和應(yīng)用實例第三頁，共四十三頁。塑料的主要分類及用途第四頁，共四十三頁。應(yīng)用實例1——通用塑料通用塑料力學(xué)性能和耐熱性能較低，一般不能作為結(jié)構(gòu)材料，但大面積使用。通用工程塑料耐熱在100°C以下。主要用于農(nóng)用薄膜、塑料容器、管道、燈罩…..保鮮盒，PP保鮮膜，PE儀表外殼，PS管道，PVC有機玻璃，PMMA玩具，ABS第五頁，共四十三頁。電動工具，PA手機外殼，PC工業(yè)制件，PPO節(jié)能燈外殼，PBT應(yīng)用實例2——通用工程塑料

工程塑料和通用塑料相比，強度與耐熱性優(yōu)異，可作為工業(yè)用結(jié)構(gòu)材料并應(yīng)用于具有功能作用結(jié)構(gòu)。通用工程塑料耐熱在100~150°C左右，主要用于汽車，電子電器等領(lǐng)域。斷路器外殼，PA第六頁，共四十三頁。應(yīng)用實例3——特種工程塑料特種工程塑料耐熱在150℃以上。主要用于高科技領(lǐng)域，軍事，宇航，航空等工業(yè)。軸承，PEEK閥座，PTFE印刷電路板部件，PI工業(yè)制件，PEI工業(yè)制件，LCP第七頁，共四十三頁。應(yīng)用實例4——熱固性塑料接線箱，不飽和聚酯UP熱固性塑料第一次加熱時可軟化，加熱到一定溫度后固化變硬，且不可逆。常用于隔熱、耐磨、絕緣、耐高壓等惡劣環(huán)境中。

小家電外殼，酚醛樹脂托盤，密胺冷卻化學(xué)變化不可逆過程電工面板，脲醛樹脂第八頁，共四十三頁。應(yīng)用實例5——熱塑性彈性體訂書機手柄，軟質(zhì)TPV熱塑性彈性體部分產(chǎn)品可代替橡膠，應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件，汽車引擎密封蓋，保護(hù)靴軟管，日常消費品廚具，電線電纜等領(lǐng)域。和橡膠相比，其加工型更好，且可回收。電線，TPE-UAirbagcover，TPE-E廚具把手，TPV汽車內(nèi)飾件，TPE-U電線護(hù)套，TPE-A第九頁，共四十三頁。二、塑料改性知識介紹第十頁，共四十三頁。多樣，易加工，易得到，質(zhì)量輕----日常生活中得到大量應(yīng)用染色性----構(gòu)成五彩繽紛的世界耐化學(xué)性好，電性能好圖：基本聚合物能滿足多種需要餐具容器計算機外殼電子元器件聚苯乙烯聚丙烯聚碳酸酯PBT、PA優(yōu)點

第十一頁，共四十三頁。比如耐候性差會帶來以下不良影響：色變表面裂紋光澤度損失拉伸強度損失伸長性能損失沖擊強度降低缺點

第十二頁，共四十三頁。塑料公司生產(chǎn)商注塑成型廠石化公司原油原料改性廠商第十三頁，共四十三頁。合金——流動性、耐化學(xué)性等增韌——抗沖擊性礦物填充——尺寸穩(wěn)定性、剛性、耐熱性玻纖增強——尺寸穩(wěn)定性、剛性、耐熱性阻燃——阻燃性抗靜電——抗靜電性導(dǎo)電——導(dǎo)電性耐候——耐老化性性能改進(jìn)功能改進(jìn)聚合物改性概述添加劑ABC技術(shù)第十四頁，共四十三頁。性能改進(jìn)：ABC技術(shù)基本聚合物改性聚合物ALLOY合金B(yǎng)LEND共混COMPOSITE復(fù)合第十五頁，共四十三頁。A：合金抗沖擊性聚碳酸酯PC抗化學(xué)腐蝕性聚對苯二甲酸丁二醇酯PBTPC/PBT合金第十六頁，共四十三頁。降低強度降低剛性降低耐熱性抗沖改性劑增加沖擊強度提高延伸率抗沖擊性指塑料在斷裂之前吸收沖擊能量的能力。B：共混/增韌抗沖改性劑會帶來某些性能的降低。第十七頁，共四十三頁。主要有這些抗沖改性劑……抗沖改性劑通常是一些玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于室溫的彈性體。橡膠三元乙丙膠，EPR，NBR，天然橡膠，SBS丙烯酸酯橡膠聚烯烴彈性體

乙烯－丁烯共聚物，乙烯－辛烯共聚物其它聚氨酯，離聚物第十八頁，共四十三頁。增強材料提高剛性提高強度尺寸穩(wěn)定性降低延伸率可能造成翹曲C：復(fù)合/增強注意，增強會帶來某些性能的改變。第十九頁，共四十三頁。填料：滑石粉，碳酸鈣，云母，硅灰石，玻璃微珠蒙脫土，高嶺土，硫酸鋇玻璃纖維碳纖維晶須礦物纖維纖維：常用的增強材料有這些……增強材料通常是一些無機礦物組成。第二十頁，共四十三頁。我想同時提高剛性和韌性？提高沖擊性能是以降低剛性為代價的，反之亦然!第二十一頁，共四十三頁。功能改進(jìn)：添加劑我使用的材料容易燃燒，怎么辦？我的制品在戶外使用時變黃了，怎么辦？我的產(chǎn)品表面容易積塵，怎么辦？我的產(chǎn)品表面容易劃傷，怎么辦？在材料中添加：阻燃劑光穩(wěn)定劑抗靜電劑耐刮擦劑第二十二頁，共四十三頁。“保持”性能類耐熱老化性：抗氧劑，金屬螯合劑耐光老化性：光吸收劑，光穩(wěn)定劑其它穩(wěn)定性：抗水解劑，酸吸收劑“加工”改善類潤滑劑加工助劑增塑劑開口劑交聯(lián)劑脫模劑相容劑抗沖改性劑“效能”擴展類阻燃劑抗靜電劑成核劑抗菌劑發(fā)泡劑消霧劑降解劑著色劑擴鏈劑第二十三頁，共四十三頁。成本可加工性使用環(huán)境法規(guī)認(rèn)證使用條件透明度、耐刮擦性、電性能、可噴涂性使用環(huán)境熱、濕度，壓力、載荷、光照、氧，輻射，接觸介質(zhì)成本原料價格，加工費用，廢品率，使用壽命，后加工費用，可加工性加工方法，加工窗口，廢品率，精度，形狀法規(guī)認(rèn)證阻燃性、食品級、毒性使用條件產(chǎn)品第二十四頁，共四十三頁。三、塑料性能測試方法以及測試設(shè)備介紹第二十五頁，共四十三頁。工程塑料的性能力學(xué)性能強度（拉伸強度、彎曲強度等）剛性（彎曲模量等）韌性（沖擊強度等）硬度（洛氏、邵氏、鉛筆等）耐溫性高溫（熔點、熱變形、維卡等）低溫（低溫沖擊，脆化溫度等）耐候性熱氧老化、光老化等功能性阻燃性、絕緣性、電磁屏蔽等加工性能熔融指數(shù)、粘度、收縮率等第二十六頁，共四十三頁。主要標(biāo)準(zhǔn)體系A(chǔ)STM（美國材料與實驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)）ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)）GB（中國國家標(biāo)準(zhǔn)）說明：根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，GB、DIN（德國標(biāo)準(zhǔn)）、JIS（日本標(biāo)準(zhǔn)）等標(biāo)準(zhǔn)，很多都等效采用了ISO的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。第二十七頁，共四十三頁。主要性能測試熔融指數(shù)拉伸強度及斷裂伸長率彎曲強度及彎曲模量簡支梁/懸臂梁沖擊強度熱變形溫度/維卡軟化溫度收縮率阻燃性第二十八頁，共四十三頁。熔融指數(shù)可直接評價表征材料的流動性能。MFR是指重量,使用廣泛;MVR是指體積,多在線使用。MFR值＝MVR值*熔體密度。注意：熔融指數(shù)的比較一定在同溫同壓下進(jìn)行，否則無可比性。熔融指數(shù)

GB/T3682，ISO1133，ASTMD1238→指熱塑性塑料在一定溫度和負(fù)荷下，熔體每10min通過標(biāo)準(zhǔn)?？诘闹亓炕蝮w積。英文簡稱:MI&MFR&MVR熔融指數(shù)第二十九頁，共四十三頁。測試用料：顆粒狀，可直接測試。對于吸水性強的材料，測試前需要烘干處理。

常用的一些測試條件：PE190℃2.16kgPP230℃2.16kgABS220℃10kg200℃5kgPC300℃1.20kgPA275℃0.325kg單位：根據(jù)定義，可得g/10min。

熔融指數(shù)第三十頁，共四十三頁。試驗設(shè)備：萬能試驗機或拉力試驗機。強度單位為MPa，伸長率單位為%。樣條有效尺寸的差別：GB/T1040：50（標(biāo)距）*10（寬）*4（厚）；ISO527：50*10*4，但圓角半徑較?。籄STMD638：50*13*3.2；老DIN：20*4*2。拉伸實驗GB/T1040/ISO527/ASTMD638→材料抗拉伸應(yīng)變的能力。通用的塑料測試樣條為啞鈴形樣條。拉伸強度及斷裂伸長率第三十一頁，共四十三頁。試驗設(shè)備：萬能試驗機等。彎曲強度和彎曲模量的單位均為MPa。通常說的彎曲指的是三點彎曲。還有一種為四點彎曲，用的較少。樣條尺寸的差別：GB/T9341：80*10*4，與ISO178完全相同；ASTMD790：127*12.7*3.2，老DIN：50*6*4。彎曲實驗GB/T9341/ISO178/ASTMD790→材料抗彎曲應(yīng)變的能力。通用的測試樣條為長方形樣條。彎曲強度及彎曲模量第三十二頁，共四十三頁。不同尺寸和不同缺口形狀的試樣測試結(jié)果不可比較。常用單位為kgf/m2、kJ/m2、J/m等。分類：按沖擊方式分：簡支梁沖擊和懸臂梁沖擊。按有無缺口分：無缺口沖擊強度和缺口沖擊強度。簡支&懸臂梁沖擊實驗GB/T1043/1843，ISO179/180，ASTMD6110/256→指對試樣施加一次沖擊彎曲負(fù)荷，使試樣破壞，并用試樣破壞時單位面積/厚度所吸收的能量衡量材料沖擊韌性的方法。沖擊強度第三十三頁，共四十三頁。不同條件的測試結(jié)果不可比。只是評價材料耐熱的相對指標(biāo)，與材料的使用溫度有區(qū)別。兩種指標(biāo)的異同：相同：同樣的測試設(shè)備；相異：試樣的不同、試樣支架的不同、負(fù)荷的不同等。HDT&

Vicat

GB/T1633/1634，ISO306/75，ASTMD1525/648→指塑料試樣浸在等速升溫的合適液體傳熱介質(zhì)中，在一定的靜負(fù)載作用下，試樣變形達(dá)到定值的溫度。熱變形溫度及維卡軟化溫度第三十四頁，共四十三頁。測試條件：熱變形溫度及維卡軟化溫度樣條放置方式施加負(fù)荷升溫速度試驗終止條件熱變形溫度側(cè)放0.45MPa120℃/h0.25~0.40mm平放1.80MPa維卡軟化溫度平放10N50℃/h1mm50N120℃/h備注：上述條件可隨意組合選用，不受表格的限制。第三十五頁，共四十三頁。GB/T15585：圓片（d102*3.2）和長條（127*12.7*3.2）；

GB/T17037.4和ISO194-4相同，方片（60*60*2或1）；ASTMD955包含上述所有類型樣條；還有客戶自定的尺寸。樣條的形狀和尺寸不同，測試結(jié)果不可比。關(guān)鍵影響因素：樣條注塑工藝：溫度、保壓時間等；樣條形狀、尺寸和尺寸的測量等。收縮率

GB/T17037.4（作廢的GB/T15585)，ISO294-4，ASTMD955→指熱塑性塑料注塑成標(biāo)準(zhǔn)樣條，在一定的存放時間后，樣條尺寸比模芯本身尺寸縮小的百分比。收縮率第三十六頁，共四十三頁。阻燃性GB/T2408/UL94/GB8410/TL1010/FMZSS302→燃燒級別/燃燒速度水平燃燒級別：樣條水平放置進(jìn)行燃燒，計算燃燒速度,進(jìn)行判斷。垂直燃燒級別：樣條垂直放置進(jìn)行燃燒，根據(jù)燃燒時間和現(xiàn)象，判斷級別V-0,V-1,V-2。燃燒速度：汽車內(nèi)飾件對燃燒的一種強制要求。是一種水平燃燒，只是要求的燃燒樣條比較大，355*100，厚度盡可能與最終樣件一致。不同厚度的測試樣條，燃燒結(jié)果不可直接比較。同種樣品，1.6mm樣條通過了V-0，3.2mm樣條肯定可以通過V-0。第三十七頁，共四十三頁。其他→密度/CTI/灼熱絲/各種組合測試密度：我們采用的排液法。測試介質(zhì)的選擇，密度要與測試樣品的密度有一定量的差別。同種產(chǎn)品的樣塊和粒料會有差別。CTI：將規(guī)定濃度的特定實驗溶液，滴于已施加電壓的兩特制鉑電極之間的固體絕緣材料表面,以電極間是否形成電痕來評價該固體絕緣材料在電場和污染介質(zhì)聯(lián)合作用下的電痕化的耐受能力。灼熱絲：利用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的無火焰起燃源的模擬技術(shù)，將規(guī)定材質(zhì)形狀和尺寸的電熱絲，用~150A大電流加熱至550-960℃實驗溫度1min后，以1N規(guī)定壓力垂直灼燙試品30S后，視試品及鋪墊層是否引燃及其持燃時間來評定電工電子成品內(nèi)部的著火危險性。由于條件的限制，我們不可能購置齊全各種測試設(shè)備，就需要大家動腦動手利用現(xiàn)有的設(shè)備創(chuàng)造條件，完成性能的評估。如將恒溫恒濕箱和烘箱等結(jié)合起來，可以做制件的高低溫測試。第三十八頁，共四十三頁。測試設(shè)備第三十九頁，共四十三頁。第四十頁，共四