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1、塑料材料测试方法培训第1页，共65页。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第2页，共65页。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
2、性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，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。第3页，共65页。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。第4页，共65页。塑料材料
3、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第5页，共65页。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第6页，共65页。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
4、模的质量，单位 为g/10min。（取样方式：粒料）标准口模：2.0950.005mm/1.1800.010mm熔体流动速率的测试方法：GB/T 3682 ISO 1133 DIN 53735 ASTM D1238试验装置：第7页，共65页。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
5、.16/230*5.00230*2.16PE（POE）190*2.16190*0325190*21.6190*5.00190*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/第8页，共65页。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
6、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 D2584 温度设置 时间设置第9页，共65页。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：第10页，共65页。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
7、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第11页，共65页。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
8、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测试点与试样边缘间距12mm9mm13mm第12页，共65页。邵氏硬度的测定 10N 2.5N 37.5N第13页，共65页。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 第14页，共6
9、5页。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 第15页，共65页。GB/T 1043 Charpy冲击试验GB/T 1043无缺口试样缺口类型（A、B、C）第16页，共65页。ISO 179-1冲击试验ISO 179-1无缺口试样缺口类型：第17页，共65页。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：edgewis
10、e/flatwise第18页，共65页。DIN 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 standard bar with notch50*6*（4*2/3）mm第19页，共65页。悬臂梁(IZOD)冲击悬臂梁冲击第20页，共65页。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：
11、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型相同第21页，共65页。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：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/m2第22页，共65页。ASTM D256悬臂梁冲击标准试样：无缺口缺口 63.5*12.7*3.2mm
12、63.5*10.16*3.2mm缺口类型：同GB/A型缺口单位：J/m 落球冲击第23页，共65页。弯曲拉伸试验装置第24页，共65页。拉伸性能的测定拉伸应力-应变曲线图第25页，共65页。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)第26页，共65页。II型试样：哑铃型型试样：哑铃型GB/T 1040标准试样第27页，共65页。ISO 527-2标准试样ISO 527-2:Test conditions for moulding and extrusion plastics材料标准中经常会出现：ISO 527-2/1A/50
13、 试样类型 拉伸速率，mm/min第28页，共65页。ISO 527-2标准试样1A/1B型试样型试样第29页，共65页。ISO 527-2标准试样1BA/1BB型试样第30页，共65页。ISO 527-2标准试样5A/5B型试样第31页，共65页。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*第32页，共65页。ASTM D638标准试样ASTM D638标准试样常用I型试样：如170*12.7
14、*3.2mm第33页，共65页。常用拉伸试样尺寸常用试样（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/第34页，共65页。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第35页，共65页。弯曲性能的测定日常弯曲试验为三点式加载法第
15、36页，共65页。GB/T 9341及ISO 178弯曲试验标准试样:(802)*(10.00.2)*(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L
16、v/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。第45页，共65页。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 GB/T 2408第46页，共65页。GB 8410水平燃烧测试方法第47页，共65页。试样尺寸：试验方法简述技术要求第48页，共65页。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
