常见塑料物性的检测及标准

常见塑料物性的检测及标准流动系数1测试的标准:ASTM D12382常用的测试标准的量测仪器是溶液指数计Melt Indexer.3流动系数检测方法是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值它是美国量测标准协会ASTM根据美国杜邦公司Du Pont惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先让塑料粒在一定时间10分钟内、一定温度及压力各种材料标准不同下，融化成塑料流体，然后通过一直径为

2.1mm圆管所流出的克g数其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差4测试的具体操作过程是将待测高分子塑料原料置入小槽中，槽末接有细管，细管直径为

2.095mni,管长为8mm加热至某温度后，原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤，量测该原料在10分钟内所被挤出的重量，即为该塑料的流动指数有时您会看到这样的表示法MI25g/10min,它表示在10分钟内该塑料被挤出25克一般常用塑料的MI值大约介于广25之间MI愈大，代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小，反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大收缩率测试的标准:ASTM D955抗菌剂抗氧化剂塑料中的不饱和双键受氧原子、热与光的侵袭而引起断裂产生自由基，由此引起连锁反应，使分子链断裂或形成链交联，而导致塑料成品的强度降低或变脆抗氧化剂的功能就在于延缓塑料因氧化而分解，延长塑料产品的寿命塑料工业所用的抗氧化剂依功能可区分为:氧化连锁反应抑制剂如烷基酚Alkyl phenol、丁基化基甲苯Butylated hydroxytoluene简称BHT、芳香胺类Aromatic amines苯基-B-耐胺Phenyl-B-Naphthylamine烷对馄Alkyl Quinone烯基双酚Alkylene bisphenol烷基酚硫酸Alkyl phenolthioether水杨酸苯指Phenyl salicylate等过氧化物分解剂如刘醇急硫酉迷系、硫丙酸酯Thio propionateester、有机亚磷酸化合物Organic phosphites二硫磺酸盐系等3重金属不活性化剂如酰胺化物、联氨化物、芳香族胺系化合物等抗静电剂抗静电剂的主要功能是赋予塑料产生导电性，以使其避免因摩擦而造成静电的积存常用的抗静电剂有四级镂盐Quaternary ammoniumsalt、乙氧化胺类、脂肪酸酯类与磺化腊类Sulfonated wax等发泡剂塑料用发泡剂主要有三类氮气、二氧化碳、及空气，直接压入塑料熔胶中使发泡挥发性液体如丁烷、戊烷、石油醴、二氟二氯甲烷等，在升温后即挥发膨胀，而使塑料体发泡，常见的聚苯乙烯泡绵即属于这类型分解性化学发泡剂，这类发泡剂一般为固体粉末，它们在加热时即分解放出气体通常为氮或二氧化碳，而使塑料产生细胞状结构，并减轻重量该类发泡剂多为有机的偶氮化合物，如偶氮双甲酰胺Azodicarbonamide偶氮双异丁晴Azobi sisobutyro-ni trile简称AIBN发泡的塑料主要有ABS、PS、PVC、PU、EVA、PE、PP等难燃剂当添加难燃剂的塑料暴露于火焰时，能自行抑制火焰的蔓延，防止烟雾的形成，当火焰去掉时燃烧便会停止塑料使用的难燃剂原理大致可分三种反应型Reactive type的难燃剂可与氧反应形成惰性气体，笼罩在燃烧物四周，降低燃烧物氧气含量，以达到终止燃烧的目的凡是燃烧时能产生CO、C

02、NH3及卤素化合物，如PVC、PU泡绵、聚酯或环氧树酯等均选用本法非反应型Non-Reactive type的难燃剂是含有卤素、磷、氮或硼的化合物，当发生燃烧时，就能分解出一种惰性物，披盖在塑料燃烧物表面，形成一层障碍物，以隔绝外界之氧气，达到耐燃之目的含水氧化物如氧化铝的难燃剂遭遇燃烧时，可放出水气，吸收燃烧过程之热气，使燃烧物周围温度降低而达抑制火焰的蔓延，防止烟雾形成滑剂滑剂可分为内部滑剂与外部滑剂，内部滑剂最主要的功能是改善树脂的内流动性，减少树脂分子链间的内摩擦，如脂肪酸脂类硬脂酸单甘油酯；外部滑剂在降低树脂对加工机械之黏着，并提高产品表面的光滑易于脱模，如Hoechst Waxo耐冲击改质剂耐冲击改质剂通常是具有特殊性的树脂以混炼Compounding方式添加，而改善塑料的耐冲击性耐冲击改质剂常常影响到塑料的耐热性、流动性或加工性，选择时必须慎重塑胶制品经冷却、固化并脱模成形后，其尺寸与原模具尺寸之差的百分比

（3）因结构不同的关系，结晶性塑料与非结晶性塑料的收缩率存在明显的差异一般地，结晶性塑料的收缩率比非结晶性塑料的收缩率大上好几倍（如下表所示）同时有添加玻璃纤维或其它强化剂的塑胶材料，其收缩率可降低好几倍影响成型收缩的因素有热收缩、结晶度（热塑性）或硬化度（热固性）、弹性回复、分子配向、与成型条件等因素1〉热塑性塑料塑料名成形收缩成形收缩成形收缩率塑料名称塑料名称称率（%）率觥）ABS

0.

30.8PA

0.

62.5POM

0.8~

3.5〜〜AS

0.2~

0.7PA-

60.

52.2PP

1.0~

2.5〜CA

0.3~

0.8PA-

660.

52.5PPO

0.5~

0.7〜CAB

0.

40.5PA-

6101.2PPS

0.

61.4〜〜CAP1PA-

6121.1PS

0.2~

1.0CP

0.

40.5PA-

111.2PVA

0.5~

1.5〜EC

0.

40.5PA-

120.3~

1.5PVAC

0.

51.5〜〜EPS

0.4PAR

0.

81.0PVB

0.5~

1.5〜FEP

3.0~

4.0PBT

1.

32.4硬质PVC

0.TO.5〜FRP PC

0.4~

0.7软质PVC L0~

5.

00.To.4EVA

0.5~

1.5PCTFE

0.

22.5PVCA

1.0~

5.0〜HDPE

1.

22.2PE

0.

52.5PVDC

0.

52.5〜〜〜HIPS

0.

21.0PET

2.0~

2.5PVFM

0.5~

1.5〜LCP

0.T

1.0PES

0.5~

1.0SAN

0.2~

0.6LDPE

1.5~

3.0PMMA

0.

20.8SB

0.

21.0〜〜2〉热固性塑料塑料名称成形收缩率觥塑料名称成形收缩率给EP

0.T

0.5SP

0.0~

0.5MF

0.

51.5UF

0.

61.4〜〜PDAP

0.To.5UP

0.T

1.2PF

0.

40.9DAP

0.TO.5〜PU

0.6~

0.8BMC

0.0~

0.2热膨胀系数测试的标准ASTM D696塑料加热时尺寸膨胀的比率由于一般塑料的热膨胀系数比金属大210倍，因此在设计模具、塑料〜与金属并用的器具、塑料的钳核物时，必须详加考虑，以防止因内部应力而造成产品的龟裂变形玻璃转移点TG当塑料的温度达到玻璃转移点时，其分子键的分枝开始局部脉动，塑料便由玻璃状变成橡胶状当聚合物的温度在Tg时，会由较高温下呈现的橡胶态，转至低温下所呈现的具坚硬易脆性质的玻璃状结晶性塑料有明显的Tg及潜热值，聚合物是呈现橡胶态还是玻璃状全视Tg与当时使用时的温度而定，故Tg为聚合物在使用上的重要指针3下列举数种塑料的Tg值塑料名称Tg℃塑料名称Tg℃聚碳酸酯PVC rigid8021239150〜Polycarbonate,〜PCHDPE-120PET79LDPE-120PBT20Polypropylene,-10-18PI410pp聚苯乙烯63112PPS85Polystyrene,〜PSPMMA100^120PSF190ABS88105PESF230〜PA57PEEK143聚缩醛Polyacetal,-50-85U Polymer190POMPEI217220PAI280〜Nylon65059Nylon6,649261〜〜聚乙烯Polyethylene,Nylon4678-120^-125PEPolyvinyl60~76Polysulfone146273〜chloride聚丙烯-10-18ASA104Polypropylene,PPHIPS100PES230SAN100PU120塑料的熔点TM塑料的熔点是指塑料由固体状态变成熔融状态时的温度，此时结晶性塑料的比容显着增加，此温度又称可加工温度2下表为一些塑料的Tm值塑料名称Tm℃塑料名称Tm℃HDPE130^135PET250265〜LDPE107120PBT225~230〜Polypropylene,165176POB450〜PPPA220PEEK334聚缩醛Polyacetal,175181PPS285290〜〜POMPTFE327Nylon6215225〜Nylon46295Nylon11184187〜聚碳酸酯220Nylon12177^178Polycarbonate,PCPMMA160Nylon6,6225265〜PVC rigid212Nylon6,10213聚乙烯Polyethylene,ACETAL160115176〜PE聚丙烯Polypropylene,Nylon6,12210220176〜PP热变形温度HDT测试的标准ASTM D648显示塑胶材料在高温受压下能否保持不变的外形，一般用来表示塑料的短期耐热性测试方法将试片在一定压力及一定加温速度下，弯曲到一定程度时的温度例如，在一标准试片127X13X3mm的中心，置放在455kPa或1820kPa负载下，并以2℃/min条件升温直到变形量为

0.25mm时的温度对非结晶塑料，HDT比Tg小1020℃；对结晶塑料，HDT则接近于Tm通〜o常加入纤维补强后，塑料的HDT会上升，因为纤维补强可以大幅提升塑料的机械强度，以致在升温的耐挠曲测试时，会呈现HDT急剧升高的现象弹性系数弹性系数是指塑料受外力作用变形后恢复原来形状的能力，一般以应力对应变的比值表示弹性值愈大表示塑料材料的刚性Rigidity愈好硬度测试的标准塑料的硬度常采用洛氏硬度萧氏硬度法来测试其中Shore A常用来测定较软的塑料，如TPE等弹性体或橡胶；Shore D则来测定较硬的塑料；而Rock Well几乎都是测定较硬之工程塑料或高性能工程塑料它们的公式换算为Shore D+50=Shore A普通PE、MF、UF、FRP等塑料较硬，PE类较软冲击强度测试的标准ASTM D256o其中有夏比Charpy法及艾氏Izod法两种计算方法是将破坏试片所需的能量值除以试片的宽度一般塑料以PVC、PE、PP、ABS等冲击强度较高压缩强度测试的标准ASTM D695o塑料承受外来压缩力的能力聚缩醛、聚酯、压克力、尿权树脂和美腊明树脂在这方面性能较突出弯曲强度测试的标准ASTM D790主要用来测定塑料耐折的能力，以每单位面积多少力来表示一般塑料以PVC、美腊明树脂、环氧树脂及聚酯类弯曲强度为佳玻璃纤维也常用来提升塑料的耐折性弯曲弹性率是指将试片弯曲时测试方法如弯曲强度，在弹性范围内，单位变形量所产生的弯曲应力一般弯曲弹性率越大，则表示该塑胶材料的刚性越好抗张强度测试的标准ASTM D638检测的方法将塑胶材料拉伸到某一程度，所需力量的大小，通常以每单位面积多少力来表示，而其所拉伸长度的百分比即为伸长率拉伸强度试片其拉伸的速度通常为

5.

06.51nm/min〜透气率测试的标准ASTM D1434塑料膜或塑料板气体穿透难易的程度吸水率测试的标准检测的方法将样品烘干后称重，再浸入水中24或48小时，然后取出来再称重，计算重量增加的百分比酚醛树脂、尿醛树脂、尼龙、纤维素树脂等吸水率较高，PE、PP等吸水率较低一般吸水率大者，其机械强度与尺寸稳定性易受影响游离单体含量可表示树脂聚合的程度，一般以或ppm表示用做食品容器的塑料，或单体聚有毒性的塑料对游离单体含量管制较严假比重及粒径分布测试的标准粒径分布可依ASTM D1921的筛分法测得，假比重可依ASTM D1895的方法测得显示塑料原料的颗粒大小及填塞紧密状况黏度测试的标准ASTM D1823及ASTM D1824的方法测得显示胶塑体及胶溶体的特性分子量测试的标准:ASTM D3598o一般化合物的分子量是不变的，而聚合体的分子量则是大小不均，所以必须采用平均值及分布度表示常用的分子量表示法为重量平均分子量MW及数目平均分子量MN,其比值MW/MN称为分子量分布比重测试的标准ASTM D792水中置换法测得物质密度与水密度的比值（水密度为1）,所谓密度是指单位体积的重量比重可用来估算制品所需原料的重量，而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决比重可用来估算制品所需原料的重量，而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决常见塑胶的改性方式及说明塑料添加剂的简介添加剂是指分散在塑料分子结构中，不会严重的影响塑料的分子结构，而能改善其性质或降低成本的化学物质添加剂的加入,能促使塑料改进基材的加工性、物理性、化学性等功能和增加基材的物理、化学特性根据添加剂改进塑料的功能差异，添加剂有许多不同称谓具体来说，从增加基材的加工特性方面分析，添加剂包括

①流动性滑剂；

②热安定；

③热安定剂、抗氧化剂；

④分散性加工助剂、分散剂；

⑤兼容性兼容剂、偶合剂；

⑥熔融强度:架桥剂、增黏剂从增加基材的物理、化学特性方面分析，添加剂包括

①刚性、强度填充剂、晶核剂；

②冲击性冲击改质剂；

③耐热性填充剂、晶核剂；

④耐燃性耐燃剂；

⑤耐候性安定剂UV安定剂；

⑥导电性抗静电剂导电涂料填料；

⑦颜色色料；

⑧软硬度可塑剂加工油；

⑨密度发泡剂；⑩透明性晶核剂，卫生性。