塑料的一些光学特性如透光率、雾度、折射率等知识
塑料的透光率
塑料的光学特征包括两类：一类为传递特性，包括光的透过、反射、散射及折射等；另一类为光的转换特性，包括光的吸收、光热、光化、光电及光致变色等。
常用可表征光的传递特性指标有透光率、雾度、折射率、双折射及色散等。
在上述指标中，透光率和雾度两个指标主要表征材料的透光性，而折射率、双折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质量。
一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异且均衡。
1．透光率（Tt）透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标。
一种树脂的透光率越高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：一为制品是非结晶体；二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围，不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。
任何一种透明材料的透光率都达不到100%，即使是透明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%。
造成人射光通量在媒体中损失的主要原因有如下几个方面。
(1)光的反射反射即入射光进入聚合物表面而返回的光通量。
反射光通量占光在透过媒体时损失的大部分。
衡量光的反射程度可用反射率?表征，反射率可通过其折射率(n)进行计算，两者关系如下。
例如，PMMA的折射率n=1.492，则其R经计算为3.9%说明PMMA的反射光比较小，透光率大，透明性好。
(2)光的吸收入射到聚合物上的光通量既没有透过也没有反射部分的光通量即为光的吸收。
优良的透明塑料光的吸收很小。
光线吸收的大小取决于聚合物本身的结构，主要指分子链上原子基团与化学键的性质。
例如，含有双键（冗键）的聚合物易于吸收可见光而产生能级的转移。
还以PMMA为例，其透光率一般为93%，反射率为3.9%，则其余3.1%即为光的吸收与光的散射两者之和。
(3)光的散射光的散射即光线入射到聚合物表面，既没有透过也没有反射和吸收的一部分光通量，其占有比重比较小。
造成光散射的原因有：制品表面粗糙不平，聚合物内部结构不均匀如分子量分布不均匀、无序相与结晶相共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶体颗粒小于可见光波长时，才能像非晶聚合物那样不引起散射，光线全部透过，提高透明度。
pet塑料 物理性能 知识
pet塑料物理性能知识PET,分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。
PET具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET具有良好的光学透明性。
另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。
PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。
PBT与PET分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。
PET的性能（1）一般性能 PET树脂为乳白色半透明或无色透明体，相对密度1.38，透光率为90%。
PET属于中等阻隔性材料，对O2的透过系数为50～90cm3•mm/(m2•d•MPa)，对CO2的透过系数为180cm3•mm/(m2•d•MPa)。
PET的吸水率为0.6%，吸水性较大。
（2）力学性能 PET膜的拉伸强度很高，可与铝箔媲美，是HDPE膜的9倍，是PC和PA膜的3倍。
增强PET的蠕变性小、耐疲劳极好（好于增强PC和PA）、耐磨性和耐摩擦性良好。
PET的力学性能受温度影响较小。
$ a( C9 F+ @6 B （3）热学性能纯PET塑料的耐热性能不高，但增强处理后大幅度提高，在180℃时的机械性能比PF层压板好，是增强的热塑性工程塑料中耐热较好的品种。
PET 的耐热老化性好，脆化温度为－70℃，在－30℃时仍具有一定韧性。
PET不易燃烧，火焰呈黄色，有滴落。
（4）电学性能 PET虽为极性聚合物，但电绝缘性优良，在高频下仍能很好保持。
PET的耐电晕性较差，不能用于高压绝缘；电绝缘性受温度和湿度影响，并以湿度的影响较大（5）环境性能 PET含有酯键，在高温和水蒸气的条件下不耐水、酸、及碱的作用。
PET对有机溶剂如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳和油类稳定，对一些氧化剂如过氧化氢、次氯酸钠及重铬酸钾等也有较高的抵抗性。
PET耐候性优良，可长期用于户外PET的应用范围PET除纤维之外主要用于薄膜和片材、瓶类及工程塑料三大类。
光学材料特性介绍
光学材料特性介绍光学材料是指具有特殊光学性质的材料，能够对光的传播和相互作用进行调控。
在现代光学技术的发展中，光学材料扮演着重要的角色，广泛应用于显示器件、光学器件、光纤通信、激光器材等领域。
以下是对光学材料特性的介绍。
1.透明度和透过率：透明度是指材料通过光线的能力，透过率是指光线透过材料的百分比。
透明度高的材料能够有效透过光线，用于制作光学元件和光学窗口。
2.折射率：光线在穿过不同介质时会发生折射，折射率指的是光线在材料中的传播速度与真空中速度之比。
不同折射率的材料可用于制作透镜、棱镜等光学元件。
3.反射率：光线在光学材料的表面发生反射时，反射率指的是反射光强与入射光强之比。
反射率低的材料可以减少反射损耗，提高光学器件的效率。
4.散射：当光线在通过光学材料时与材料中的微观结构相互作用，会发生散射现象。
散射可以分为弹性散射和非弹性散射，影响光线的传播方向和强度分布。
5.吸收：光线在穿过光学材料时，一部分能量会被材料吸收。
吸收会产生热量和光子能级跃迁，影响光学器件的效率和稳定性。
6.相位调制：光学材料的折射率随着外界的电场、温度或压力等因素的变化而变化，从而实现相位调制。
相位调制在光学通信和光学计算中扮演着重要的角色。
7.非线性光学特性：光线在通过一些特殊材料时会发生非线性效应，如二次谐波产生、光学相位共轭等。
这些非线性光学特性可用于制作激光器材和光学信号处理器件。
8.光子能带结构：光学材料的电子能带结构会影响光与材料相互作用的方式。
一些具有特殊能带结构的材料如半导体光学材料和光子晶体材料，具有丰富的光学特性。
9.高温稳定性：光学材料在高温环境下的性能稳定性是其在一些特殊应用中的关键因素。
高温稳定性好的光学材料可用于制作高温光学器件和镜片。
10.可重构性能：一些光学材料具有可重构性能，即可以通过外界电磁场、光场或化学方法来改变材料的光学性质。
可重构光学材料可用于设计新颖的光学器件和光学存储介质。
光学塑料分类
光学塑料分类
光学塑料可以根据其用途和特性进行分类，常见的分类方式如下：1. 透明塑料：透明塑料是指具有良好的透光性能的塑料，如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
2. 光学膜材料：光学膜材料是一种具有特殊光学性能的塑料，用于制作光学膜、反射膜、滤光膜等光学元件，如聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
3. 高折射率塑料：高折射率塑料是指具有较高折射率的塑料，常用于光学透镜、光纤等光学器件的制作，如聚苯乙烯（PS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等。
4. 低折射率塑料：低折射率塑料是指具有较低折射率的塑料，常用于光学涂层、光学胶水等光学元件的制作，如聚氟乙烯（PVDF）、聚甲基硅氧烷（PMDS）等。
5. 耐高温塑料：耐高温塑料是指具有较高耐温性能的塑料，能够在高温环境下保持其光学性能，如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等。
以上是一些常见的光学塑料分类，不同类型的光学塑料具有不同的特性和应用领域，可以根据具体需求选择合适的材料。
塑料的雾度以及透光率
塑料的雾度以及透光率一般针对板状、片状、薄膜状、管状等透明及半透明塑料的光学性能质量控制，主要通过测试评估透光率和雾度等指标。
我国由原中华人民共和国化学工业部提出、原化工部晨光化工研究院等单位负责起草、并由国家标准总局发布、1981年9月1日实施了一个《透明塑料透光率及雾度试验方法》。
其中定义如下：1．透光率——透过试样的光通量和射到试样上的光通量之比，用百分数表示。
2．雾度——透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比，用百分数表示（对于本方法来说，仅把偏离入射光方向2.5度以上的散射光通量用于计算雾度）。
透明或半透明材料的内部或表面由于光散射造成的云雾状或混浊的外观。
以散射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。
是透明或半透明材料光学透明性的重要参数。
本方法可用于控制产品和研究产品某些光学性能。
透明塑料只有在同一厚度下，才可比较透光率和雾度。
雾度和透光率是两个不同的概念。
透光率和雾度都是衡量材料透明性的重要指标, 一般来说, 透光率与雾度之间成反比关系, 即透光率高的材料, 其雾度低,反之亦然。
但是，雾度大的材料也可以是透光率不很低，光扩散材料及光扩散制件即属于此种情形，随着LED光源及LED照明的普及，其应用正呈现快速增长势头。
如果用这样的材料做窗玻璃，白天房间显得很明亮，但又均匀柔和、同时有隐蔽性和私密性；如果将光扩散材料用来做LED照明用灯管、灯罩，既要求高的透光率，同时又能够让刺眼的LED 光源变得均匀、柔和、美观、看不到内部的灯珠。
因此，作为光扩散剂来讲，真正的挑战在于在获得雾白、均匀、柔和效果的同时，必须确保足够的透光率，两者都能满足，方能成为好的光扩散剂。
基于上述基本概念及原理，评估一个光扩散剂的优劣，其关键在于该光扩散剂在高效发挥光扩散作用的过程中，其导致的光衰须尽可能最小化。
控制和尽可能减少光衰的措施和因素包括，光扩散剂本身材质的折射率、与连续相透明基材折射率差、光扩散剂微观形态规整性、球度、表面光滑程度、粒径大小、粒径分布的均一性、非均相的分散均匀性、热稳定性、纯度等。
塑料物理性能指标
塑料物理性能指标塑料是一种常见的聚合物材料，具有广泛的应用范围。
塑料的物理性能指标是指其在物理上表现出来的性能特点，主要包括力学性能、热学性能、电性能、光学性能等方面。
下面将就这些方面进行详细介绍。
力学性能是指塑料材料在外力作用下所表现出来的抗拉、抗压、抗弯、抗冲击等性能。
其中抗拉强度是指塑料在拉伸时能够承受的最大拉力，通常用MPa表示。
抗压强度是指塑料在受到压力时能够承受的最大压力，通常用MPa表示。
抗弯强度是指塑料在受到弯曲力时能够承受的最大弯曲应力，通常用MPa表示。
抗冲击性能是指塑料在受到冲击时的抗冲击性能，一般用冲击强度或冲击能量表示。
热学性能是指塑料材料在热力学条件下的特性表现。
热膨胀系数是指塑料材料在温度变化时的膨胀性能，通常使用10^-5/℃表示。
热导率是指塑料材料传导热量的能力指标，常用W/(m·K)或cal/(s·cm·K)表示。
热变形温度是指塑料材料在加热过程中开始变形的温度，通常用℃表示。
热稳定性是指塑料材料在高温环境下的稳定性能，可以通过热失重率来评估。
电性能是指塑料材料在电场作用下的特性表现。
电阻率是指塑料材料对电流的阻碍程度，通常使用Ω·cm表示。
绝缘强度是指塑料材料对电场的绝缘能力，通常使用kV/mm表示。
介电常数是指塑料材料在电场中介质的相对电容性能，通常没有单位。
耐电弧性是指塑料材料对电弧击穿的抵抗能力。
光学性能是指塑料材料在光照或光学仪器中的性能表现。
透明度是指塑料材料对光的透过能力，通常使用%表示。
折射率是指塑料材料对光的折射程度，通常没有单位。
色度是指塑料材料对不同颜色的表现，通常使用色坐标表征。
除了以上述的指标外，塑料材料还有一些其他的物理性能指标，如密度、吸水性、湿热环境性能等。
密度是指塑料单位体积的质量，通常使用g/cm^3表示。
吸水性是指塑料材料对水分的吸收性能，可以通过吸水率来评估。
湿热环境性能是指塑料材料在潮湿或高温环境下的表现，通常通过湿热稳定性和湿热绝缘性能来评估。
塑料的透过率知识
塑料的透过率知识塑料光学特征有两类：一类为光的转换特性，包括光的吸收、光热、光化、光电及光致变色等。
另一类为传递特性，包括光的透过、反射、散射及折射等。
常用可表征光的传递特性指标有透光率、雾度、折射率、双折射及色散等。
在上述讲的指标中，透光率和雾度两个指标主要表征材料的透光性，而双折射、折射率及色散三个指标主要用于表征材料的透光质量。
好的透明性材料，要求上述性能指标均衡且优异。
1．透光率透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标。
一种树脂的透光率越高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：一为制品是非结晶体；二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围，不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。
任何一种透明材料用透光率仪测都达不到100%，即使是透明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%。
造成人射光通量在媒体中损失的主要原因有如下几个方面。
（1）光的反射反射即入射光进入聚合物表面而返回的光通量。
反射光通量占光在透过媒体时损失的大部分。
用表征，反射率可通过其折射率(n)进行计算，两者关系如下。
如：PMMA的折射率n=1.492，则其R经计算为3.9%说明PMMA的反射光比较小，透光率大，透明性好。
（2）光的吸收入射到聚合物上的光通量既没有透过也没有反射部分的光通量即为光的吸收。
优良的透明塑料光的吸收很小。
光线吸收的大小取决于聚合物本身的结构，主要指分子链上原子基团与化学键的性质。
如：含有双键的聚合物易于吸收可见光而产生能级的转移。
还以PMMA为例，其透光率一般为93%，反射率为3.9%，则其余3.1%即为光的吸收与光的散射两者之和。
（3）光的散射光的散射即光线入射到聚合物表面，既没有透过也没有反射和吸收的一部分光通量，其占有比重比较小。
造成光散射的原因有：制品表面粗糙不平，聚合物内部结构不均匀如分子量分布不均匀、无序相与结晶相共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶体颗粒小于可见光波长时，才能像非晶聚合物那样不引起散射，光线全部透过，提高透明度。
透明塑料透光率和雾度试验方法
方法A： 方法 ：雾度计法
测试步骤
1.开启仪器，预热至少20分钟。 2.放置标准板，调检流计为100刻度，挡住入射光，调 检流计为0，反复调100和0 直至稳定，即Ｔ１为１０ ０。 ３.放置试样，此时透过的光通量在检流计上的刻度为 Ｔ２，去掉标准板，置上陷井，在检流计上所测出的 光通量为试样与仪器的散射光通量Ｔ４。再去掉试样， 此时检流计所测出的光通量为仪器的散射光通量Ｔ３。 ４.按照３，重复测定５片试样。 ５.计算结果
透光率
对于每个试样，以百分数表示透光率
Tt -----透光率 T1-----通过试样的总透射光通量 T2-----入射光通量 结果取平均值，精确到0.1%
雾度
对于每试样，以百分数表示雾度
H-----雾度 T1-----通过试样的总透射光通量 T2-----入射光通量 T3-----仪器的散射光通量 T4-----仪器和试样的散射光通量 结果取平均值，精确到0.1%
仪器工作原理
一束平行光束入射某介质（如透明塑料）时， 由于物质光学性质的不均匀性；表面缺陷，内 部组织的不均匀，气泡和杂质存在等，光束就 会改变方向（扩散和偏折），产生的部分杂乱 无章光线称散射光。
试样制备
试样形状与尺寸 尺寸应大到可以遮盖住积分球的入口窗，建议试样为 直径50mm的圆片，或者是50mmX50mm的方片。试 样厚度小于0.1mm时，至少精确到0.001mm，厚度大 于0.1mm时，至少精确到0.01mm。 状态调节 在温度23℃±2℃和相对湿度50%±10%的环境下， 按照GB/T2918-1989状态调节不少于50h后，进行试 验。特殊情况按材料说明书或按供需双方商定的条件 进行状态调节。
方法B： 方法 ：分光光度计法
影响因素
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塑料的光学特征包括两类：
一类为传递特性，包括光的透过、反射、散射及折射等；另一类为光的转换特性，包括光的吸收、光热、光化、光电及光致变色等。
常用可表征光的传递特性指标有透光率、雾度、折射率、双折射及色散等。
在上述指标中，透光率和雾度两个指标主要表征材料的透光性，而折射率、双折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质量。
一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异且均衡。
1．透光率（Tt）
透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标。
一种树脂的透光率越高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：
一为制品是非结晶体；二为虽部分结晶但颗粒细小，小于可见光波长范围，不妨碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。
任何一种透明材料的透光率都达不到100%，即使是透明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超过95%。
造成人射光通量在媒体中损失的主要原因有如下几个方面。
(1)光的反射即入射光进入聚合物表面而返回的光通量。
反射光通量占光在透过媒体时损失的大部分。
衡量光的反射程度可用反射率?表征，反射率可通过其折射率(n)进行计算，两者关系如下。
例如，PMMA的折射率n=
1.492，则其R经计算为
3.9%说明PMMA的反射光比较小，透光率大，透明性好。
(2)光的吸收入射到聚合物上的光通量既没有透过也没有反射部分的光通量即为光的吸收。
优良的透明塑料光的吸收很小。
光线吸收的大小取决于聚合物本身的结构，主要指分子链上原子基团与化学键的性质。
例如，含有双键（冗键）的聚合物易于吸收可见光而产生能级的转移。
还以PMMA为例，其透光率一般为93%，反射率为
3.9%，则其余
3.1%即为光的吸收与光的散射两者之和。
(3)光的散射即光线入射到聚合物表面，既没有透过也没有反射和吸收的一部分光通量，其占有比重比较小。
造成光散射的原因有：
制品表面粗糙不平，聚合物内部结构不均匀如分子量分布不均匀、无序相与结晶相共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶体颗粒小于可见光波长时，才能像非晶聚合物那样不引起散射，光线全部透过，提高透明度。
如P
E、PP等结晶聚合物只有用快速冷却的方法才可得到低结晶度、晶体颗粒细的制品，取得一定的透明性；但对有些结晶塑料品种而言，要想控制太低的结晶度很困难，总有部分光被散射，造成薄膜的半透明。
另外，通过拉伸的方法可使结去晶颗粒变细，并使透明度迅速提高，如可使BOPP膜的透明性迅迅速提高。
只有TPX塑料比较特殊，其结晶颗粒比较小，无论结晶度大小，制品都透明。
2．雾度
雾度又称为浊度，它可衡量透明或半透明材料不清晰或混浊的程度，是表征散射的指标。
雾度的产生是由于材料内部或外部表面光散射造成的云雾状或混浊的外观。
雾度的定义为材料散射光通量与透过材料光通量之比的百分数。
上面介绍的透光率和雾度都是衡量材料透明性的重要指标，两者的关系如下。
一般说来，透光率与雾度之间成反比关系，即透光率高的材料，其雾度低；反之亦然。
但两者的关系并不总是如此，有时也有相反的结果。
如毛玻璃的透光率较高，但其雾度也比较大。
所以说透光率和雾度是既相互立又相互联系的两个光学指标。
3．折射率
折射即入射光与透过光两者方向之差。
衡量材料折射的大小，可用折射率表征。
折射率越大，材料的折射越严重。
折射率可用光在空气中和在塑料中的传播速度之比来计算。
作为透镜蓋而使用的树脂，希望其折射率大一点。
折射率越大，其厚度可相应减小。
4．xx
双折射即材料的平行方向与垂直方向折射率的差值。
双折射越大，越容易造成图像产生歪影等现象。
所以说双折射降低了光学材料的透光质量，应尽力降低材料的双折射。
材料之所以产生双折射现象，主要是由树脂的分子结构和分子的取向两方面决定的。
(1)树脂的大分子链中含有苯环结构，产生双折射比较大如PMM
A、PC及PS都有比较严重的双折射现象。
其中PMMA的双折射率为
0.006%；而P
C、PS的双折射更为严重，尤其是PS，其双折射率高达
0.8%，是PMMA的130多倍之多。
而CR-39的分子链中无苯环结构，基本上无双折射现象，因而常用于光学镜类材料。
(2)树脂大分子链上含有共聚单元，容易产生双折射现象这是因为不同共聚单元的折射率不同而造成的。
如J．D光学树脂，其大分子由双烯苯醚砜／苯乙烯／甲基丙烯酸甲酯三种共聚单元组成；由于存在三种不同折射率，必须适当地调整共聚组分的比例，否则双折射会比较大。
(3)树脂中添加其他助剂，由于助剂与树脂之间的折射率不同而容易产生双折射，所以选择助剂时要注意，特别是光学制品，要尽可能少加或不加助剂。
(4)树脂在加工过程中，物料流动的垂直方向与平行方向的取向度相差越大，其双折射也越大，为此光学制品大都采用浇铸方法成型，以防产生取向。
(5)塑料在加工过程中产生结；，造成在晶区和非晶区之间产生折射率差，从而产生双折射，因此，优异的光学塑料大邰为非晶塑料制品。
5．色散
材料的色散可用阿贝数表示，阿贝数Vd可用下式计算。
其中，nd、nf、nc分别为人射光波长
589. 3nm、
486.1nm及、
656. 3nm时材料的折射率。
从式中可以看出，材料的阿贝数与材料折射率有关。
一般材料的折射率越大，阿贝数越小，色散越强。
综合上述五种性能，一个良好透明材料的条件为高透光率、低雾度、高折射率、小双折射及小色散。