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1、聚合物的性能,聚合物的性能,机械性能 热性能 电性能 阻燃性 物理性能,材料的性能,描述了材料在模拟使用条件的一系列测试中的性能表现,产品物性表,性能单位测试方法典型数据 机械性能拉伸强度, 断裂psiASTM D 63813300弯曲强度, 断裂psiASTM D 79020000弯曲模量psiASTM D 790780000压缩强度psiASTM D 69510800硬度, Rockwell R-ASTM D 785109 抗冲击性能 Izod 冲击, 无缺口ft lb / inASTM D 25612.0Izod 冲击, 有缺口ft lb / inASTM D 2563.2 热性能 DT
2、UL, 66 psideg FASTM D 648400DTUL, 264 psideg FASTM D 648300CTE, flow, -40F to 100Fin / in FASTM E 8311.50 E-5CTE, flow, 140F to 280Fin / in FASTM E 8311.10 E-5,产品物性表为材料间的比较提供了标准化测试的数据。,图表数据,图表数据描述了材料对条件变化的反应。,Y,X,应变量,自变量,工程图表,沙伯塑料的工程设计数据库包括图表数据。 这一数据描述了材料有效使用范围的性能表现。,应力是应变的函数,应变,应力,低,高,应力-应变,轻载荷,重载荷
3、,断裂,风力,如何阅读工程图表,物性表的特性是从工程图表得来的。,从伸长直至断裂,应变(形变),应力(载荷),低,高,断裂点,屈伏应力,模量 (倾斜),聚合物的性能,机械性能 模量(刚性) 强度 冲击强度 硬度 伸长率 热性能 电性能 阻燃性 物理性能,模量(刚性),模量是指一种材料在载荷下抗形变的能力。,相同的模量/ 不同的载荷,钢的模量,卡车,形变(应变),载荷 (应力),人,相同的载荷/ 不同的模量,卡车,变形(扭曲),载荷 (紧压),低,高,恒定的载荷,高模量(钢),低模量(胶合板),模量和强度,铅笔和粉笔的模量相同（直线的斜率），但是铅笔的强度比粉笔大得多。,铅笔断裂,粉笔断裂,应变
4、,应力,模量 (刚性) 2,000,000 psi 2,000,000 psi,(强度) 高 低,机械强度,强度是指材料在屈伏或断裂之前可承受的最大载荷。,拉伸强度 拉,弯曲强度 弯曲,压缩强度 挤压,拉伸强度,拉伸强度是指材料在屈伏或断裂之前，能够承受的最大拉伸力。,拉伸强度,拉伸强度是用样条来测试的。,应变,应力,拉伸强度,屈伏,抵抗,B,A,拉伸率,拉伸率是指材料在断裂之前延伸了的最大长度。,拉伸率,拉伸率是用样条来测试的，记作超过原始长度的百分比。 举个例子,100英寸的产品如果有15%的延伸，那么在它断裂之前，产品延伸到了115英寸。,应变,应力,屈伏,抵抗,B,A,断裂点,C,压缩
5、强度,大象宝宝,大象妈妈,压缩强度是指材料在断裂或是屈伏之前可以承受的最大挤压力。,挤压强度,挤压强度是指材料在屈伏或断裂之前可以承受的最大载荷。,应变,应力,最大载荷,弯曲强度,弯曲强度,弯曲强度是通过弯曲材料样条测得的。,扭曲,紧压,最大载荷,弯曲强度,载荷,载荷,冲击强度,冲击强度是指敲断一种材料所需的能量。,落靶试验,Izod 冲击试验,Izod 冲击试验,无缺口 Izod,有缺口Izod,Izod 冲击强度的单位记作 ft-lbs/inch.,落靶冲击试验,典型试验为 Gardner Impact & Dynatup 冲击试验。,落靶测试检验一种材料，当表面遭到重击时，其抗断裂的能力
6、。,硬度,硬度是 指 材料表面的刚性.,Rockwell 硬度 测试材料抵抗表面抗划痕的能力。 硬度有相对应的尺度来表示，以作比较。,聚合物的性能,机械性能 热性能 热变形温度(HDT) 热传导 热膨胀系数 (CTE) 相对热指数(RTI) 电性能 阻燃性 物理特性,温度对热塑性塑料的影响,温度,“橡胶态”,材料在低于玻璃化转变温度的时候呈刚性，此时它处于玻璃态。在高于玻璃化转变温度的时候呈韧性，此时它处于橡胶态。,“玻璃态”,TG,热变形温度,热变形温度是指材料在一定载荷下发生0.01英寸形变的温度。 它可表示为在 66psi 和 264psi压力下的变形温度，单位记作F 或C,温度,热变形
7、温度.,0.01英寸的形变,热传导,热传导性能衡量材料传递热能的速度快慢。,金属杯子 高热传导,聚苯乙烯泡棉咖啡杯 低热传导,热膨胀,由于热膨胀的缘故，罐子上的盖子被热水冲洗后变松了。,热膨胀系数(CTE),热膨胀系数衡量材料遇热膨胀，遇冷收缩的特性。,温度,室温,长度上的变化,原始长度,CTE 的比较,曲线的斜率 = 热膨胀系数,温度,膨胀,较高的 CTE (Plastic),低 CTE (Metal),较低 的CTE (Glass),相对热指数(RTI),如果汽油在高于它的建议使用温度的温度下使用，那么它会降解得更快。 塑料在高温下使用更快老化。,周末驾车,赛车,汽油汽油使用时间长,汽油汽
8、油使用时间短,冷,冷,热,热,U.L. 相对热指数,相对热指数是指材料在保证相对使用要求的条件下，可以承受的持续的最高温度。,聚合物的性能,机械性能 热性能 电性能 绝缘强度 体积电阻 抗电弧性 高压电弧轨迹速度 阻燃性 物理特性,绝缘强度,绝缘强度是指产生断裂时施加的压力（在样板上烧出一条断裂轨迹）。,电压增加,地面,施加电压,产生裂口时所施加的电压,体积电阻,体积电阻衡量材料抵抗电流的能力。,高于 105 OHM-cm = 绝缘体 103 105 OHM-cm=半导体 低于 103 OHM-cm=导体,塑料把柄防止电击（因为体积电阻高）,金属轴导电（因为其体积电阻低）,应用电流,抗电弧性,
9、抗电弧性表示电火花总在材料表面上直至表面碳化，使其导电所需的时间。用“秒”表示,实际电压,地面,时间,地面,实际电压,高压电弧轨迹速度测试,高压电弧轨迹测试，用以测试电火花使材料表面碳化生成导电 轨迹的速度。,实际电压,实际电压,地面,地面,聚合物的性能,机械性能 热性能 电性能 阻燃性 氧指数 U.L. 94 阻燃性 物理性能,氧指数,氧指数如果高于28，那么在多数应用条件下是阻燃的。,没有燃烧,燃烧,材料 A 在空气中燃烧,材料B 没有在空气中燃烧,18,75,Air (21%),100%氧,含氧量,0,25,50,75,100,燃烧,没有燃烧,e,GE Plastics,UL 94,可燃
10、性测试,UL实验室按UL94等级，把燃烧性能分为以下等级,94 5,-,V,最佳,即使在较热的火焰下,也不能点燃。,垂直燃烧,自熄,94 V,-,0 (,很好,),94 V,-,1 (,好,),94 V,-,2 (,次之,),水平燃烧,缓慢燃烧,燃烧四英寸 需大于三分钟,聚合物的性能,机械性能 热性能 电性能 阻燃性 物理性能 收缩性 比重,收缩,由于材料遇冷，聚合物链之间的空间减小。所以冷却导致了所有聚合物体积变小或收缩。,聚合物的温度逐渐降低,TG,结晶影响收缩,结晶使聚合物的体积进一步减小，尤其是结晶型聚合物，它的收缩率更大。,温度逐渐降低,TC,收缩率,材料的收缩率必须在模具设计时补给，收缩率通常用英寸/英寸，千分之英寸/英寸，或是百分比来表示。 这三种表示方法都是正确的。,.005 英寸 / 英寸= 千分之5 英寸/ 英寸= .5%,比重,比重是指材料密度相对于水的密度的比值。,这两种物质有相同的体积，但却有不同的密度，所以它们的重量也就不同。,水 = 1,每磅的价格和每立方英寸的价格,较大的比重 每磅产出产品数较少 较小的比重 每磅产出产品数较多 比较每单位体积产品的价格,要比比较每单位产品的价格更准确.,SABIC Innovative Plastics Global Disclaimer,
