第十八章塑料材料性能表征与测试
塑料检测性能基础知识
塑料力学性能测试常用标准(2)
撕裂强度 硬度
摩擦磨耗
粘接性能
ISO 6383 ISO 2039 ISO 8295 ISO 5470
ISO 15509
ASTM D 1004 ASTM D 785
GB/T 16578
GB/T 2411 GB/T 3398 GB/T 9342
ASTM D 1044
所以说了解结构与性能的关系，使产品能满足使 用条件下的要求，对于材料设计与预测是很重要 的。而材料（产品）之间的性能比较对于寻找现 用材料（产品）的替代物也是必要的。
塑料性能应用(1)：零配件装配设计相关的材料性能
搭扣配合：拉伸模量 正割模量 蠕变模量 剪切模量 泊松比 拉伸屈服应力 摩擦系数
变仪；
燃烧与阻燃性能：氧指数法；炽热棒法；垂直燃 烧；水平燃烧。
塑料热性能测试常用标准（1）
MFR和MVR VST HDT DSC TMA DMA TG
脆化温度；
ISO 1133 ISO 306 ISO 75 ISO 11357 ISO 11359 ISO 6721 ISO 11358
ISO 974
塑料性能质量检测及 测试仪器
塑料性能质量检测及其测试仪器
一、塑料性能概述 二、塑料测试项目及相关标准 三、塑料测试仪器
一、塑料性能概述
塑料性能特点： 塑料与传统的金属、玻璃、陶瓷等材料有许多不
同，它的突出特点是质轻，对热及电具有良好绝 缘性． 强度、刚度虽低于金属，但比强度、比刚度却可 能接近或超过金属。 塑料的韧性明显优于玻璃和陶瓷、不同塑料的韧 性可能低于、接近或高于金属。 对外加载荷的响应，金属、玻璃、陶瓷都是弹性 的，塑料却是粘弹性的。
塑料材料测试与表征考核试卷
2.硬度测试可以反映塑料材料的抗划伤性能。（）
3.在DSC测试中，吸热峰表示塑料的熔融过程。（）
4.塑料的冲击强度在高温下通常会提高。（）
5.聚氯乙烯（PVC）具有良好的耐热性能。（）
6.盐雾腐蚀测试主要用于评估塑料的耐腐蚀性能。（）
7.塑料的伸长率越高，其柔韧性越好。（）
B.应力开裂时间
C.应力开裂温度
D.应力开裂速度
（注：请在此处填写答案，然后继续作答下一部分。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.塑料材料按照合成方式主要分为热塑性塑料和__________塑料。
2.塑料的拉伸强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大__________。
8.熔融指数（MFI）越高，塑料的加工流动性越好。（）
9.塑料的燃烧性能测试中，氧指数越高，材料的阻燃性越差。（）
10.塑料的生物降解性能主要取决于其化学结构。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述塑料材料进行拉伸测试的目的，并列举三种影响拉伸测试结果的因素。
2.描述差示扫描量热法（DSC）在塑料材料测试中的应用，并说明DSC测试过程中应注意哪些操作事项。
A.树脂
B.填料
C.增塑剂
D.着色剂
2.以下哪些方法可以用于塑料的热分析？（）
A. DSC
B. TGA
C. DMA
D. UV-Vis
3.塑料的哪些性能可以通过力学测试来评估？（）
A.拉伸强度
B.弯曲强度
C.压缩强度
D.硬度
4.常用的塑料冲击测试方法包括以下哪些？（）
塑料制品的可塑性与强度测试
塑料制品的可塑性与强度测试塑料作为一种广泛应用的材料，其可塑性与强度是衡量其性能的重要指标。
本文将详细解析塑料制品的可塑性与强度测试，以帮助更好地了解这一领域。
一、可塑性测试可塑性是指塑料在加热和压力作用下，能够变形而不破裂的能力。
可塑性测试通常包括以下几个方面：1.流动性测试：流动性是衡量塑料在熔融状态下流动性的指标。
常见的流动性测试方法有：毛细管法、柱塞法等。
这些方法通过测量塑料在一定温度和压力下的流动距离，来评估其流动性。
2.成型收缩率测试：成型收缩率是指塑料从熔融状态到固化状态时体积收缩的百分比。
成型收缩率测试可以通过测量样品在固化后的尺寸与原始尺寸之间的差值来完成。
3.冲击韧性测试：冲击韧性是指塑料在受到冲击时能够吸收的能量。
常用的冲击韧性测试方法有：Izod冲击测试和Charpy冲击测试。
这些测试通过测量样品在受到冲击时的断裂能来评估其冲击韧性。
二、强度测试塑料的强度是指其在受到外力作用时抵抗破坏的能力。
塑料的强度测试主要包括以下几个方面：1.拉伸强度测试：拉伸强度是指塑料在拉伸过程中能达到的最大应力。
常用的拉伸强度测试方法有：ISO 527-2标准测试方法。
测试时，将样品固定在拉伸机上，以一定的速度拉伸，直至样品断裂。
2.压缩强度测试：压缩强度是指塑料在受到压缩力时抵抗破坏的能力。
常用的压缩强度测试方法有：ISO 179-1标准测试方法。
测试时，将样品放置在压力机上，逐渐增加压力，直至样品破坏。
3.弯曲强度测试：弯曲强度是指塑料在受到弯曲力时抵抗破坏的能力。
常用的弯曲强度测试方法有：ISO 179-2标准测试方法。
测试时，将样品放置在弯曲机上，以一定的速度和角度进行弯曲，直至样品断裂。
4.剪切强度测试：剪切强度是指塑料在受到剪切力时抵抗破坏的能力。
常用的剪切强度测试方法有：ISO 10444标准测试方法。
测试时，将样品放置在剪切机上，逐渐增加剪切力，直至样品破坏。
以上是塑料制品的可塑性与强度测试的部分内容。
塑料材料性能及测试方法(培训教材)
contents
目录
• 塑料材料概述 • 塑料材料性能 • 塑料材料测试方法 • 塑料材料性能测试标准与规范 • 塑料材料性能测试案例分析
01
塑料材料概述
塑料的定义与分类
定义
塑料是一种高分子合成材料，以 单体为原料，通过聚合反应形成 。
分类
根据塑料的来源可分为天然塑料 和合成塑料；根据塑料的性质可 分为热塑性塑料和热固性塑料。
塑料抵抗化学物质侵蚀的能力，如酸、碱、 盐等。
抗氧化性
塑料在氧化过程中保持其性能稳定的能力。
耐候性
塑料在自然环境因素如阳光、湿度、温度等 作用下保持其性能稳定的能力。
粘附性
塑料与其它材料之间的粘附能力，如涂层、 粘合等。
03
塑料材料测试方法
力学性能测试
拉伸强度测试
通过拉伸试样，测量塑料在断裂前的最 大拉伸力，以评估其承受拉伸负荷的能
塑料在一定条件下能够承受的最高工作电压。
光学性能
01
透光性
塑料允许光线透过的能力，通常以 透光率表示。
色散
塑料对不同波长光线的折射率不同， 导致色散现象。
03
02
折射率
塑料对光线折射的能力，通常以折 射率表示。
抗紫外线性能
塑料抵抗紫外线照射的能力，通常 以抗紫外线性能等级表示。
04
化学性能
耐腐蚀性
维卡软化点温度测试
在一定负荷下，测量塑料试样在受热时开始变形的温度，以评估其耐热性。
熔点温度测试
通过热分析仪测量塑料的熔点温度，以评估其在高温下的稳定性。
导热系数测试
测量塑料材料的导热性能，以评估其在加热或冷却过程中的热量传递能力。
塑料材料的物理性能测试方法及标准化工作
塑料材料的物理性能测试方法及标准化工作塑料是一种广泛应用于各个领域的材料，具有重量轻、耐久性强、可塑性好等特点。
为了确保塑料材料的质量和性能符合要求，需要进行物理性能测试。
本文将介绍塑料材料的物理性能测试方法及标准化工作。
一、物理性能测试方法1. 密度测试：密度是物质单位体积的质量，可用于判断塑料材料的成分和结构特点。
常用方法有浮标法、比重瓶法和气体置换法。
- 浮标法：将塑料样品浸入油中，通过观察浮标的沉浮来判断密度。
- 比重瓶法：使用具有已知质量的比重瓶分别装满空气和水，然后将塑料样品放入比重瓶中，通过比较两者质量的差异来计算密度。
- 气体置换法：利用气体置换原理，将样品与重金属铁球一起放置在密闭容器内，通过测量气体体积的变化来计算样品密度。
2. 硬度测试：硬度是材料抵抗被压入表面的抗力，常用于判断塑料材料的硬度和耐磨性。
常用方法有巴氏硬度法、维氏硬度法和洛氏硬度法。
- 巴氏硬度法：用巴氏硬度仪将固定钢球压入塑料样品中，通过测量压入深度来计算硬度值。
- 维氏硬度法：用维氏硬度仪将带固定压头的钢球压入样品表面，通过测量压头下降的距离来计算硬度值。
- 洛氏硬度法：用洛氏硬度仪将一个钢球压入样品中，通过测量钢球和剪线之间的距离来计算硬度值。
3. 拉伸测试：拉伸测试用于评估塑料材料的强度、延展性和抗拉断裂性能。
常用方法是采用万能试验机进行拉伸测试，根据不同材料和要求使用不同的标准试验方法。
- 玻璃纤维增强塑料拉伸试验方法：按照ASTM D638进行拉伸试验，测量最大拉伸强度、断裂伸长率等参数。
- 聚丙烯拉伸试验方法：按照ISO 527进行拉伸试验，测量拉伸模量、屈服强度、断裂伸长率等参数。
4. 弯曲测试：弯曲测试用于评估塑料材料的弯曲性能和刚性。
常用方法是采用万能试验机进行弯曲测试，根据不同材料和要求使用不同的标准试验方法。
- 聚碳酸酯弯曲试验方法：按照ASTM D790进行三点弯曲试验，测量弯曲模量、弯曲强度等参数。
塑料物性及测试方法介绍
某些塑料经过特殊处理后可以导电， 可以用作导电材料。
光学性能
透光性
塑料的透光性是指光线通过塑料的能力。透光性好的塑料可以用作光学透镜、窗户等。
颜色与光泽
塑料可以呈现出各种颜色，并且可以具有不同的光泽度。
化学性能
耐腐蚀性
大多数塑料对酸、碱、盐等化学物质具有一定的耐腐蚀性。
抗氧化性
塑料在空气中可能会发生氧化反应，抗氧化性好的塑料能够延缓氧化反应的发生。
02
塑料物性
密度与比容
密度
塑料的密度通常在1g/cm³左右， 但不同塑料的密度会有所差异。 密度的大小会影响塑料的加工性 能和使用性能。
比容
比容是指单位质量的物质所占有 的体积，与密度相反，比容越大 ，表示塑料的体积越大。
热性能
热稳定性
塑料的热稳定性是指其在加工和使用过程中对热的抵抗能力，通常用耐热温度来 表示。
塑料的特性与应用
特性
塑料具有质轻、耐腐蚀、绝缘性好、美观耐用等特点。此外，塑料还具有优良 的加工性能，可以通过注塑、挤出、吹塑等工艺制成各种形状和大小的制品。
应用
塑料在日常生活和工业生产中应用广泛，如包装材料、建筑材料、医疗器械、 汽车零部件等。此外，在电子、航空航天、国防等领域，塑料也发挥着重要作 用。
案例二：塑料瓶的耐压测试
总结词
耐压测试用于评估塑料瓶在一定压力下的耐 受能力和安全性。
详细描述
在耐压测试中，塑料瓶被充满水或其他液体 ，并施加压力，直到瓶身破裂或变形。该测 试用于确保塑料瓶在使用过程中能够承受内 部压力，并保证产品的安全运输和存储。
案例三：塑料电线的绝缘电阻测试
总结词
绝缘电阻测试用于评估塑料电线绝缘材料的性能，以确 保电线的电气安全。
塑料韧性的性能表征
本文摘自再生资源回收-变宝网（）塑料韧性的性能表征一、刚性越大材料越不容易发生形变，韧性越大则越容易发生形变。
韧性与刚性相对，是反映物体形变难易程度的一个属性，刚性越大材料越不容易发生形变，韧性越大则越容易发生形变。
通常，刚性越大，材料的硬度、拉伸强度、拉伸模量（杨氏模量）、弯曲强度、弯曲模量均较大；反之，韧性越大，断裂伸长率和冲击强度就越大。
冲击强度表现为样条或制件承受冲击的强度，通常泛指样条在产生破裂前所吸收的能量。
冲击强度随样条形态、试验方法及试样条件表现不同的值，因此不能归为材料的基本性质。
二、不同的冲击试验方法所得到的结果是不能进行比较的冲击试验的方法很多，依据试验温度分：有常温冲击、低温冲击和高温冲击三种；依据试样受力状态，可分为弯曲冲击-简支梁和悬臂梁冲击、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击；依据采用的能量和冲击次数，可分为大能量的一次冲击和小能量的多次冲击试验。
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，并得到不同的结果，这些结果是不能进行比较的。
塑料增韧机理及影响因素一、银纹-剪切带理论在橡胶增韧塑料的共混体系中，橡胶颗粒的作用主要有两个方面：一方面，作为应力集中的中心，诱发基体产生大量的银纹和剪切带；另一方面，控制银纹的发展使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹。
银纹末端的应力场可以诱发剪切带而使银纹终止。
当银纹扩展到剪切带时也会阻止银纹的发展。
在材料受到应力作用时大量的银纹和剪切带的产生和发展要消耗大量的能量，从而使得材料的韧性提高。
银纹化宏观表现为应力白发现象，而剪切带则与细颈产生相关，其在不同塑料基体中表现不同。
例如，HIPS基体韧性较小，银纹化，应力发白，银纹化体积增加，横向尺寸基本不变，拉伸无细颈；增韧PVC，基体韧性大，屈服主要由剪切带造成，有细颈，无应力发白；HIPS/PPO，银纹、剪切带都占有相当比例，细颈和应力发白现象同时产生。
二、影响塑料增韧效果的因素1、基体树脂的特性研究表明，提高基体树脂的韧性有利于提高增韧塑料的增韧效果，提高基体树脂的韧性可通过以下途径实现：增大基体树脂的分子量，使分子量分布变得窄小；通过控制是否结晶以及结晶度、晶体尺寸和晶型等提高韧性。
塑胶材料测试方法
塑胶材料测试方法塑胶是一种常用的材料，广泛应用于各个行业，如建筑、电子、汽车和包装等。
对于塑胶材料的测试，可以通过以下几种方法进行。
1.物理性能测试物理性能测试是衡量塑胶材料的基本性能的重要手段。
其中包括抗拉强度、抗冲击性、硬度、拉伸强度、热稳定性等指标的测试。
具体的测试方法有：-抗拉强度测试：将塑胶样品放在拉伸试验机上，施加拉力，通过测量材料的抗拉强度来评估其强度和韧性。
-抗冲击性测试：将塑胶样品放在冲击试验机上，施加冲击力，通过测量材料的断裂能量来评估其抗冲击性能。
-硬度测试：用硬度计测量塑胶材料的硬度，常用的硬度测试方法包括巴氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度等。
2.热性能测试塑胶材料的热性能是其在高温或低温下的稳定性能，常用的热性能测试有：-热变形温度测试：通过加热样品并施加一定的压力，测量材料开始软化的温度，即热变形温度，来评估材料的耐高温性能。
-热老化测试：将塑胶样品放入恒温箱中，通过长时间暴露在高温下，测量其质量损失、外观变化和力学性能的变化来评估材料的耐热老化性能。
3.化学性能测试化学性能测试是评估塑胶材料在不同环境下的化学稳定性和耐腐蚀性能的手段。
常用的化学性能测试有：-耐酸碱性测试：将塑胶样品浸泡在不同浓度的酸碱溶液中，通过观察样品的变化来评估其耐酸碱性能。
-耐溶剂性测试：将塑胶样品浸泡在不同溶剂中，测量溶剂对样品的溶解程度或样品对溶剂的吸收量，来评估材料对不同溶剂的耐溶剂性能。
4.燃烧性能测试燃烧性能测试是衡量塑胶材料对火源的抵抗能力的重要指标。
常用的燃烧性能测试有：-燃烧性能测试：将样品放入燃烧性能测试仪中，施加火焰源，通过测量样品的燃烧时间、燃烧速度、火焰蔓延性等指标来评估材料的燃烧性能。
-毒性烟雾测试：将样品放入烟密度测试仪中，通过测量烟密度和烟雾毒性指数，来评估材料的烟雾毒性。
以上是一些常见的塑胶材料测试方法，通过对塑胶材料的物理性能、热性能、化学性能和燃烧性能的测试，可以评估材料的质量和适用性，从而确保其在各个领域的应用安全和可靠性。
2020年第十八章塑料材料性能表征与测试-4参照模板
s
Rs
2
ln( D2
)
D1
Rs：试样表面电阻，Ω D1 ：测量电极直径，cm D2 ：保护电极直径，cm
•
22
表面电阻仪
•
23
3. 体积电阻率
➢ 体积电阻：在试样的相对两表面上放置的两电 极间U/I=Rv
➢ 体积电阻率：单位体积内的体积电阻，ρv ➢ ρv可作为选择绝缘材料的一个参数，随温度和
湿度的变化而显著变化。
人工加速老化试验是一类在实验室内用各种 老化箱进行老化的试验方法
➢ 沸水泡煎方法 ➢ 人工气候试验 ➢ 湿热老化试验 ➢ 盐雾试验 ➢ 霉菌试验
•
10
A 沸水泡煎方法
96.5-98.5℃下水煮8h，80℃下干燥1h，相当 于印度半岛南端暴晒半年
➢ 缺点 ➢ 忽视日光 ➢ 局限性：不适用于耐热不良、易水解树脂
•
15
3. 防老措施 针对影响因素提出防老措施
内因： 改变结构：聚合加工工艺、改性
外因： 加入抗氧剂、光稳定剂等
•
16
18.5 电学性能
电学 性能
导电性能 介电性能
材料在外加电压或电场作用下的行为及其所 表现出来的各种物理现象
•
17
18.5.1导电性能
1. 电阻率与导电
电阻率
R
L S
L—长度 S—横截面积
看外观，测力学性能。冲击、弯曲，暴露面作 为冲击面或受压面
暴露检测一般不少于5年，取样0.5、1、2、3、 5、7、10年
•
7
（2） 加速大气暴露试验
➢ 跟踪试样暴露架
试样框架由电机带动，从日出 到日落，阳光始终垂直照射， 更多接受辐照能量，加速老化
塑料材料性能表征与测试
常温冲击 实验温度 低温冲击
高温冲击
试样的 受力状态
摆锤式（包括简支梁、悬臂梁） 落球式 高速拉伸
6
采用的 能量和冲 击次数
大能量的一次冲击
小能量的多次冲击实验
单次冲击不足以破坏材料。 冲击疲劳、断裂
不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验 方法，由于各种试验方法中试样受力形式和 冲击物的几何形状不同，不同的试验方法所 测得的冲击强度结果不能相互比较。
22
2. 疲劳断裂的特点
☺疲劳断裂是一种低应力脆断，断裂应力低于材 料的屈服强度，甚至低于材料的弹性极限
☺断裂前没有明显的塑性变形，即使伸长率δ和 断面收缩率ψ很高的塑性材料也是如此
☺疲劳断裂对材料的表面和内部缺陷非常敏感， 疲劳裂纹常在表面缺口及孔洞等处形成；
☺ 材料的 结晶有利于改善疲劳强度，结晶度增 大，晶粒越细，分子量越高，有利于提高抗疲 劳性
39
二、磨损过程
1、粘着磨损
又称咬合磨损 因两种材料表面某些接触点局部压应力超过该处 材料屈服强度发生粘合，继续运动时会发生材料在 表面间的转移、表面刮伤以至胶合 影响因素：材料的硬度、相对滑动速度、工作温 度及载荷大小。多发生在摩擦副相对滑动速度小， 接触面氧化膜脆弱，润滑条件差，以及接触应力大 的滑动摩擦条件下 磨损表面特征：机件表面有大小不等的结疤
9
简支梁式摆锤冲击试验方法
• 仪器：简支梁冲击试验机，对试样施 加一次冲击弯曲负荷使之破坏，并用试 样破坏时单位面积所吸收的能量表征该 材料的冲击韧性。 •简单易行，在控制产品质量、比较结 构或制品的韧性时是一种经常使用的测 试方法。
10
• 试样为矩形截面的长条形，分无缺口试祥和缺口试样 缺口试样要求切口平整、表面光洁、无杂质及气泡等缺陷
塑料材料性能及检测方法PPT
塑料的分类 塑料的命名规则 塑料的原料检验 试样的制作要求 塑料的常见性能讲解 单位换算 注塑制品的质量检验 塑料制品制品的常见后处理
一、塑料的分类
一、塑料的分类
定义：以合成的或天然的高分子化合物 为基本成分，加以填料、增塑剂、稳定 剂及其他添加剂等配合料，在将制造或 加工过程中的某一阶段能流动成型或借 原地聚合或固化而定行，其成品状态为 柔韧性或刚性固体，称之为塑料。
一、塑料的分类
聚合物的种类繁多，一般若是以对热的变化来 分类，它可以分为两大类︰
热固性塑料(Thermoset plastics )︰ 指的是加热后，会使分子构造结合成网状型
态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不 会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子 构造发生变化(化学变化 )所致。 热塑性塑料(Thermo plastics )︰
试样的种类
硬度测试几种标准的试样区别
四、试样的制作要求
试样的种类
维卡软化点几种标准的试样的区别
五、塑料的常见性能讲解
（工程塑料）
物理性能包括：密度、熔点、透气性、透湿性、
透水性、透明性、吸水性、折射率、透光率。
机械性能包括：拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、
弯曲弹性模量、抗蠕变性、冲击强度、疲劳强度、硬度、 耐摩擦和磨耗性
二是由液状、粉状或粒状的试料经模塑成型 为标准尺寸的试样，这时测试结果和模具结构、 成型温度、成型压力、冷却速度及模具内试料 的分布等有很大关系
四、试样的制作要求
试样对测试结果的影响
试样的尺寸对测试结果的影响
1.厚度对性能的影响
四、试样的制作要求
试样对测试结果的影响
试样的尺寸对测试结果的影响
塑料材料测试标准及实验大纲
真诚面对润佳客户真情提供润佳服务塑料材料性能、测试标准及实验大纲作者：翁永华2008/2/10真心维护润佳信誉真正实现润佳承诺内容简介一、塑料材料性能的表征二、影响塑料材料性能的基本因素及不同测试标准三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素四、其他性能及其测试方法五、塑料材料性能表（Data Sheets)示例六、常见塑料材料的基本性能测试方法及数据汇总（ISO）七、材料性能表（Data Sheets)及材料实验大纲八、常见汽车材料实验大纲九、试题一、塑料材料性能的表征物理性能（Physical Properties）：密度（Density）、吸水率（Water Absorption Ratio）力学性能（Mechanical Properties）：弯曲强度及模量（Flexsiual Strength & Flexual Modulus）、拉伸强度及模量（Tensile Strength & Tensile Modulus）、硬度（Ball Indention Hardness、Rockwell Hardness、Shore Hardness）冲击强度（Un-notched Impact Strength & Notched Impact Strength)加工性能(Processing Properties)：收缩率(Shrinkage Ratio)、熔融指数(Melt Flow Index)热性能(Thermal Properties)：维卡耐热(Vicat Soft Temperature)、热变形温度(Heat Deflection Temp.)、熔点(Melt Point)电性能(Electrical Properties)：介电强度( Strength)、表面电阻(Surface Resistance)、耐电弧起痕指数（Arc-resistance Track Index）燃烧性能(Flameable Properties）：阻燃等级(UL 94 5VA V-0 V-1 V-2 HB)、氧指数（Oxegon Index)、烟密度（Smoke Density）其他性能（others）：耐侯性能（Weather Resistance Properties）、耐磨性（Abrasive Resistance）、耐化学试剂性能（Chemical Agent Resistance）、热氧老化性能（Old-aging Resistance）、气味（Odor）、总碳散发（）二、影响塑料材料性能的基本因素及不同测试标准2.1 影响测试的基本因素测试环境材料的含水率制样工艺试样的尺寸2.2 常见塑料材料的测试标准国标（GB）美标（ASTM：American Standard Test Method）ISO：International Standard Organization）DIN三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.1 物理性能（Physical Properties）：3.1.1性能指标：密度（Density）、吸水率（Water Absorption Ratio、灰分（Ash Content)3.1.2 单位密度：g/cm 吸水率：% 灰分：%3.1.3 标准号：GB 1033 、GB 、GB 93453.1.4测试中的要素：密度：吸水率：干燥温度，放置环境灰分：温度600℃，物质分解3.1.5常见材料的物理性能指标材料类型密度吸水率PP 0.9 0PE 0.9-0.95 0ABS 1.06 0.3PS 1.06 0.3PA 1.12-1.15 3PC 1.20 0.8其他三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.2 力学性能（Mechanical Properties）：3.2.1 性能指标弯曲强度及模量（Flexsiual Strength & Flexual Modulus）、拉伸强度及模量（Tensile Strength & Tensile Modulus）、硬度（Ball Indention Hardness、Rockwell Hardness、Shore Hardness）冲击强度（Un-notched Impact Strength & Notched Impact Strength)3.2.2 标准号GB/T 9341、GB 1040、GB 3398、GB 10433.2.3 单位弯曲：MPa拉伸：MPa球压痕硬度：MPa冲击强度：kJ/m23.2.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置24h弯曲：速度2mm/min 跨距：16h拉伸：速度50mm/min硬度：负载198N 358N冲击：摆锤重量、跨距16h缺口形式：U型、v型3.2.5 常见塑料材料的力学性能指标材料类型弯曲强度弯曲模量拉伸强度球压痕硬度缺口冲击强度无缺口冲击强度PP 22-50 800-2000 16-42 40-110 2-40 80-不断PE 15-35 500-1500 10-30 -5-40 不断ABS 65-80 2000-2200 40-55 100-120 10-40 40-不断PS 60-90 1800-2500 35-60 80-140 2/5-10 40-80PA 95-110 2200-2700 70-85 120-150 3.5-5 不断PC 90-120 2500-2800 70-85 140-160 〉75 不断其他三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.3 加工性能(Processing Properties)：3.3.1 性能指标收缩率(Shrinkage Ratio)、熔融指数(Melt Flow Index)3.3.2 标准号GB/T 36823.3.3 单位收缩率：% 熔融指数：g/10min3.3.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置48h收缩率：横向、纵向熔融指数：温度、负载3.3.5 常见塑料材料的加工性能指标材料类型收缩率熔融指数PP 1.6-1.8 0.5-40PE 1.6-2.2 0.5-15ABS 0.5-0.7 5-50PS 0.5-0.7 3-12PA 1.8-2.2 10-20PC 0.5-0.7 5-25其他三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.4 热性能（Thermal Properties)：3.4.1 性能指标维卡耐热(Vicat Soft Temperature)、热变形温度(Heat Deflection Temp.)、熔点(Melt Point)3.4.2 标准号GB/T 16343.4.3 单位维卡耐热：℃热变形温度：℃熔点：℃3.4.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置24h维卡耐热：负载1kg、5kg 升温速度60 ℃/h热变形温度：负载0.45MPa、1.82MPa 升温速度60 ℃/h3.4.5 常见塑料材料的热性能指标材料类型维卡耐热热变形温度熔点PP 100-150 45-55 165-180PE --120-150ABS 90-125 80-105 -PS 90-95 --PA 180-220 55-65 225-255PC 140-145 105-110 -其他三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.5 电性能（Thermal Properties)：3.5.1 性能指标介电强度( Strength)、表面电阻(Surface Resistance)、耐电弧指数（Arc-resistance Track Index）3.5.2 标准号GB/T3.5.3 单位介电强度：v 表面电阻：Ω/mm 耐电弧起痕指数：3.5.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置24h3.5.5 常见塑料材料的电性能指标材料类型介电强度表面电阻耐电弧起痕指数PP 1015-1016PE 1015-16ABS 1015-16PS 1015-16PA 1015-16PC 1015-16其他三、不同测试标准中塑料材料基本性能的测试方法及其要素3.6 燃烧性能（Thermal Properties)：3.6.1 性能指标阻燃等级(UL 94 5VA V-0 V-1 V-2 HB)、氧指数、烟密度3.6.2 标准号UL 943.6.3 单位阻燃等级：-氧指数：烟密度: g/m33.6.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置24h阻燃等级：样条厚度3.6.5 常见塑料材料的燃烧性能指标材料类型阻燃等级氧指数烟密度PP HB 22 500PE HB 22 500ABS HB 24 600PS HB 24 600PA V-2 27 450PC V-2 28 450其他四、其他性能及其测试方法4.1 其他性能（others）：耐侯性能（Weather Resistance Properties）、耐磨性（Abrasive Resistance）、耐化学试剂性能（Chemical Agent Resistance）、热氧老化性能（Old-aging Resistance）、气味（Odor）、总碳散发（）3.6.2 标准号3.6.3 单位耐侯性级耐磨性-耐化学试剂性能：-热氧老化性能：h气味级总碳散发ug/g3.6.4 测试中的要素测试环境：25℃50% 试样放置24h耐侯性：实验周期能量热氧老化：温度3.6.5 常见塑料材料的热性能指标材料类型耐侯性耐磨性耐化学试剂热氧老化气味总碳散发PP 3 一般不耐强氧化酸、烷烃类溶剂200 4-5 〉50PE 3 一般不耐强氧化酸、烷烃类溶剂200 4-5 〉50ABS 2 一般不耐-4-5 〉50PS 2 一般不耐-4-5 〉50PA 3 好不耐强酸、极性溶剂（如4氯化碳）1000 3-4 〉50PC 4 一般不耐极性溶剂1000 3 <50其他五、塑料材料性能表示例见附页六、常见塑料材料的基本性能测试方法及数据汇总（ISO ）PCPA PS ABS PE PP 单位测试条件测试方法项目燃烧特性热变形维卡熔融指数球压冲击冲击拉伸弯曲弯曲密度七、材料性能表（Data Sheets)及材料实验大纲7.1 塑料材料性能表的组成：仅仅针对特定牌号的材料，由材料供应商提供，包括：材料的产品名称、牌号、颜色材料的应用材料的特性材料性能的数据、测试方法、单位、测试条件材料的推荐加工工艺免责声明7.2 材料的实验大纲的组成针对特定部件所使用的材料，由材料使用客户提供，包括：材料的产品名称材料的性能要求（范围）、测试方法、单位、测试条件部件使用时对材料的要求八、常见汽车材料实验大纲一、大众实验大纲PP类：vw44045 PP1-PP10TL 52388TL 52452TL 52283PC/ABS类：TL 52231ABS类：TL 527PA类：TL52240 Tl52262二、通用实验大纲PP类：vw44045 PP1-PP10TL 52388TL 52452TL 52283PC/ABS类：TL 52231ABS类：TL 527PA类：TL52240 Tl52262三、其他奇瑞：日本：九、实验大纲举例见附页十、试题1、试列举塑料材料的几大性能（至少五项）。
塑料材料性能及测试方法(培训教材)
2.4 热导率
导热系数是指某一单位面积和厚度之塑料 所能通过的热量单位。塑料的导热系数很 小，仅为钢材的百分之一左右，所以是良 好的绝热材料。
PP热导率约为8.8×10-2W/（m·K），仅为 PE的1/8～1/5，是理想的绝热保温材料。
GB/T3139……。
2.5 电阻率
没有绝对不导电的材料，电阻率表示材料 非导电能力。
理化性能主要指密度、巴氏硬度、固化度、树脂含量、负 荷热变形温度、热导率、电阻率，线热膨胀系数、耐水性 等。
另还有特殊性能，如蠕变、疲劳、高低温、热、电、声、 耐化学腐蚀、燃烧性、大气老化等性能。
三级教程
目标： 了解聚合物材料基本性能分类 了解相关性能的意义 理解注塑材料纳入规格的重要性能
0.1.1简单拉伸 0.1.2简单剪切 0.1.3均匀压缩 0.1.4弯曲 0.1.5扭转
0.2弹性模量 0.3应力—应变曲线
0.1应力与应变
应变——当材料受到外力作用而它所处的环境又 使其不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸 就会发生变化，这种变化就称为“应变”。
应力——当材料产生宏观变形时，材料内部分子 间或者原子间原来的引力平衡受到了破坏，因而 会产生一种附加的内力来抵抗外力、恢复平衡。 当到达新的平衡时附加内力和外力大小相等，方 向相反。单位面积上的附加内力称为“应力”。
2 基本理化性能
2.1 密度 2.2 硬度 2.3 负荷热变形温度 2.4 热导率 2.5 电阻率 2.6 线热膨胀系数 2.7 耐久强度 2.8 收缩性能
2.1 密度
塑料的比重是在一定的温度下，秤量试样 的重量与同体积水的重量之比值，单位为 g/cm3，常用水替换法作测定方法。
塑料材料 性能及测试方法
大学课件塑料材料表观性能及识别方法PPTPPT
准（ASTM）、美国保险商试验室安全标准（UL）等
docin/sundae_meng
ASTM 标准
ASTM 系美国材料与试验协会 （American Society for Testing and Materials）的
• 实验方法的标准化：根据橡塑材料的特点和影响因素—温度、湿度、 变形速度等，通过严格的条件实验，选定合理的实验条件。作为测 试者严格执行的标准,是实验数据重复性和可比性的保证。
• 几乎所有的实验方法都只是提供相对数据的优劣而不能作为实际使 用情况下性能评定的依据。
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高分子材料测试的影响因素
• 外界温度
高分子材料的结构特点：链段运动与整链运动， 链段运动影响材料柔性．而温度是促进大分子内 旋转呈现柔性的外因． • 应力速度
高分子的粘弹性特点使得温度和应力速度对材料 性能有较大影响． 所以，高分子测试方法中大多规定了温度和实验 速度．
docin/sundae_meng
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四、塑料和橡胶的分类和特点
1.材料的应用
• 薄膜：
PE、PVC、PET、PTFE、PVAc
• 片材：
PP、PET、PVC、PS
• 容器：
PE、PP、PS、PTFE、PAN、PMA类
• 电器外壳：
PVC、ABS、PS、PP、酚醛/脲醛树 脂
• 纤维：PP、PVC、PAN、PET • 管材：PE、PP、PVC
基本理论知识
一、高分子材料检验测试的基本程序 二、高分子材料测试标准 三、试验数据处理和试验结果的表示
塑胶料测试方法
1、热丝着火 （HWI）:电器产品过 热时，测定可以承受的性能，表示 的是通过电热线达到燃点时所需要 的时间。
2、高电流电弧着火（HAI）：电器 产品的绝缘材料在接触到电弧时， 显示引燃阻力的试验。在高电流 （ 32.5A ） 、 低 电 压 （ 240V ， 60Hz）下，1分钟产生40次电弧， 测定直到引燃时产生电弧的次数。
弯曲模量(Flexural Modulus)：指从样条中心的上部施加的作用力的大小与 样条所产生的形变之比。弯曲模量越大，刚性越强，弯曲模量越小，塑料越 柔软。
弯曲强度：Fs = (3Pmax t) / 2bh2 弯曲模量：Fm = (t3 m) / 2bh2 其中：b为样条宽度；t 为两支点间的
样条规格 最少有2个以上的样条，必要时使用3个以上 尺寸120mm15mm 10mm 样条成型后需放置40小时以上再进行试验
热变形样条尺寸 热塑性塑料材料的热变形温度（HDT）随成型条件不同而 产生差异，主要依赖于成型时材料的重要结构特征如：分子排 向、残留应力、晶体结构、结晶度、填充剂的取向、各向异性 等，其变化对样条的尺寸、收缩率、密度产生一定的影响，因 应力引起形态的细微结构变化，而导致物性的变化。
无 有 板型燃烧
热变形温度（Heat Deflection Temperature）
将样条固定在热变形仪的支架上，施加规定的荷重，浸入硅油中， 以一定的加温速度加热硅油，样条将产生变形。当样条产生0.254mm的 变形量时的温度即为热变形温度（HDT）。HDT是塑料的热性能中最 具有代表性的数据，HDT越高，材料的耐热性越优秀。
IEC707：国际电气技术委员会的耐火安全规格。
CSA22.2项目的No.0.6(Test A~J)：应用于加拿大电气、电子产品 的树脂耐火规格。最近与UL达成协议，认证UL试验数据，新设 UL的5V试验方法，经UL试验后，只需提供试验报告与用于ID试 验的样品，无需试验即可注册，UL也可以发行在加拿大销售的树 脂类的试验及证书(Certification)。
塑料性能测试方法演示26页PPT
谢谢！
பைடு நூலகம்
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
塑料性能测试方法演示
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•Y
•C
•A
•强迫高弹形 变
•B •D
•O •
y
•（3）强迫高弹形变阶段CD：随着应变增
加，在很长一个范围内曲线基本平坦，
“细颈”区越来越大，发生“强迫高弹形
变”。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•Y •C
•A
•B •Breaking
point 断裂点
•（5）软而弱型 此类材料弹性 模量低，断裂强度低，断裂伸长 率也不大。一些聚合物软凝胶和 干酪状材料具有这种特性。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•注意
实际高分子材料的拉伸行为非常复杂， 可能不具备上述典型性，或是几种类型 的组合。例如有的材料拉伸时存在明显 的屈服和“颈缩”，有的则没有；有的 材料断裂强度高于屈服强度，有的则屈 服强度高于断裂强度等。
➢ 按照断裂前与断裂过程中材料的宏观塑性变 形的程度分为韧性断裂和脆性断裂
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•脆性断裂与韧性断裂
•韧性断 裂
•断裂前及过程中产生明显的宏观塑性 变形。裂纹扩展较慢，消耗大量的塑性 变形能。断口呈暗灰色、纤维状。一些 金属材料和高分子材料的静拉伸断裂。
•脆性断 裂
•断裂前基本不产生明显的宏观塑性变 形，没有明显预兆，表现为突然发生的 快速断裂过程，具有很大的危险性。断 口齐平光亮，呈放射状或结晶状。淬火 钢、灰铸铁、陶瓷、玻璃。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
➢ 金属的脆性断裂与韧性断裂并无明显的界限 ➢ 规定：Ψ<5%，脆断； Ψ>5%，韧断 ➢ 金属的脆性和韧性是根据一定条件下的塑性变
•2. 影响聚合物拉伸行为的因 素
• (a) Different temperature温度
•Example-PVC
•T
•a: T<<Tg 脆断
•b: T<Tg 屈服后断
•c: T<Tg 几十度 韧
断
•d: Tg以上 无屈服
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•温度升高，材料逐步变 软变韧，断裂强度下降， 断裂伸长率增加；
第十八章塑料材料性能 表征与测试
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2020/11/28
第十八章塑料材料性能表征与测试
•一、聚合物材料拉伸时的力学性能
特点
力学性能的数值很宽：包括从熔体、软橡皮到 很硬的固体，各种聚合物对于机械应力的反应 相差很大。 高聚物由长链分子组成，运动单元具有多重性， 分子•运Ru动bb对er温在低度温和下时变间有强•烈PM的M依A,赖T>性10—0C—, 变松软 弛特硬性。力学性能也有松弛特性。表现为粘弹 性行•为尽，管同结时构具无有变粘化性，液但体对和于纯不粹同弹温性度固或体外的力， 行为分子运动是不同的，物理性质也不同 强度低，模量低
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•
• •
•玻璃化转变区域
•粘流转变区域
•形变
非 晶 态 聚
玻 璃 态
•高弹 态
•橡胶
态粘 流
合
态
物
•温度
•Tg
•Tf
•玻璃态转变为高弹态，转变温度称为玻璃化温度
Tg PPT文档演•模高板 弹态转变为粘流态，转变温度称第十为八章粘塑料材流料性温能表度征与测T试f
试样发生脆性或者韧性断裂与材料组 成有关，除此之外，同一材料是发生脆
性或韧性断裂还与温度T 和拉伸速度 有
关
相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面 较为粗糙， 断裂伸长率较大
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第十八章塑料材料性能表征与测试
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/28
•. •. •. •.
>>3>
12
4
•时温等效原理：
拉伸速度快=时间
短→温度低
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第十八章塑料材料性能表征与测试
(c) Composition of Polymers 物质结构组成
•a: 脆性材料 •b: 半脆性材料 •c: 韧性材料 •d: 橡胶
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•酚醛或环氧树脂 •PS, PMMA •PP, PE, PC •Nature rubber, PI
“脆”是指无屈服现象而且断裂伸长率很 小
“韧”是指其断裂伸长率和断裂应力都较 高的情况，可将断裂功作为“韧性”的标志。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•（1）硬而脆型 此类材料弹性模 量高（OA段斜率大）而断裂伸长 率很小。在很小应变下，材料尚未 出现屈服已经断裂，断裂强度较高。 在室温或室温之下，PS、PMMA、 酚醛树脂等表现出硬而脆的拉伸行 为。
•Y •C
•A
•B •D
•O
•（5）曲线下的面积等于
•相当于拉伸试样直至断裂所消耗的能量，称断裂 能或断裂功。它是表征材料韧性的一个物理量。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•拉伸过程中高分子链的运动
•I 普弹形变 •小尺寸运动单元的运动引 起键长键角变化。形变小 可回复
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•非晶态聚合物的应力应变曲线（玻璃态）
第十八章塑料材料性能表征与测试
•拉伸过程中高分子链的运动
•II 强迫高弹形变 •在大外力作用下冻结 的链段沿外力方向取向
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•拉伸过程中高分子链的运动
•III 粘流形变 •在分子链伸展后继续拉伸 整链取向排列，使材料的 强度进一步提高。形变不 可回复。
•3、强迫高弹形变阶段CD
•4、应变硬化阶段DB
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•Point of elastic limit 弹性极限点
•C •A
•B •D
•O
•（1）OA段，为普弹形变区，应力－应变呈直 线关系变化，符合虎克定律，直线斜率为弹性 模量。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
第十八章塑料材料性能表征与测试
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第十八章塑料材料性能表征与测试
（3）拉伸弹性模量 ：
➢ ΔP —载荷-形变曲线上，初始直线段的载荷 增量，N
➢ ΔL —与载荷增量对应的标距L0内的变形增 量，cm
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第十八章塑料材料性能表征与测试
（4）泊松比 ：
➢ ε1 、ε2 —分别为载荷增量ΔP对应的纵向应变
和横向应变
•Yielding point 屈服点
•Strain softening 应变软化•B
•Y
•C
•D
•A
•O •
•（2）屈服阶段ACy：越过A点，应力－应变曲线偏离直线，
材料开始发生塑性形变，极大值Y点称材料的屈服点，其对
应的应力、应变分别称屈服应力（或屈服强度）σy 和屈服 应变εy 。发生屈服时，试样上某一局部会出现“细颈”现 象，材料应力略有下降， “应变软化”。
•温度下降，材料逐步变 硬变脆，断裂强度增加， 断裂伸长率减小
•特征温度Tb：
•T<Tb，玻璃态高聚物就不能发生强迫高 弹形变，而必定发生脆性断裂，这个温度
称为脆化温度Tb。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
(b) Different strain rate应变速率
•速度
•速度
•Strain rate
形量来决定的
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•聚合物材料
•如何区分 •断裂形式？
•关键看屈 服
•屈服前断 脆性断裂
•屈服后断 韧性断裂
•脆性断 裂
•韧性断 裂
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•屈服 前断裂
•屈服 后断裂
•无塑 性流动
•表面光滑
•有塑性 流动
•表面粗 糙
第十八章塑料材料性能表征与测试
•注意
•（2）硬而强型 此类材料弹性模 量高，断裂强度高，断裂伸长率 小。通常材料拉伸到屈服点附近 就发生破坏（大约为5%）。硬质 PVC制品属于这种类型。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
•（3）硬而韧型 弹性模量、屈服 应力及断裂强度都很高，断裂伸 长率也很大，应力－应变曲线下 的面积很大，说明材料韧性好， 是优良的工程材料。
4. 拉伸性能指标
（1）拉伸强度 ：
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➢ σb —拉伸强度，MPa ➢ P —最大载荷，N ➢ b —试样宽度，cm ➢ h —试样厚度，cm
第十八章塑料材料性能表征与测试
（2）断裂伸长率 ：
➢ δ —断裂伸长率，%
➢ ΔLb —试样破坏时标距内的伸长量，cm ➢ L0 —测量的标距，cm
•D
•Strain hardening
•应变硬化
•O •
y
•（4）应变硬化DB：拉伸应变很大时，材料应力又急剧 上升（应变硬化），到达B点发生断裂。与B点对应的应 力、应变分别称材料的拉伸强度（或断裂强度） σb 和断 裂伸长率εb ，是材料发生破坏的极限强度和极限伸长率。
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第十八章塑料材料性能表征与测试
第十八章塑料材料性能表征与测试
•3. 聚合物应力-应变曲线的类型
•由于高分子材料种类繁多，实际得到的材料应力－ 应变曲线具有多种形状。归纳起来，可分材料应力-应变曲线的类型
第十八章塑料材料性能表征与测试
•说明