热塑性塑料性能测试方法

冲击强度（Impact Strength） Strength） 冲击强度（ 高分子材料在一般情况下，遇到冲击较易发生破裂。 高分子材料在一般情况下，遇到冲击较易发生破裂。即同样大小的作 用力，当缓慢地作用在高分子样条上时，不会产生破裂， 用力，当缓慢地作用在高分子样条上时，不会产生破裂，但当突然快 速作用时，样条就会破裂。 速作用时，样条就会破裂。 冲击强度表现为样条或制件承受冲击的程度， 冲击强度表现为样条或制件承受冲击的程度，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、 裂前所吸收的能量。冲击强度随样条形态、试验方法及试验条件表现 出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。 出不同的价值，因此不能归为材料的基本性质。 Izod冲击试验和 冲击试验和Charpy冲击 冲击试验和 冲击 试验均属摆锤测定法， 试验均属摆锤测定法 ， 不同 的是Izod冲击试验是将样条 冲击试验是将样条 的是 的一端垂直夹住， 的一端垂直夹住 ， 而 Charpy 冲击试验是将样条两端水平 夹住，但基本原理二者相 同。
拉伸应力： 拉伸应力： σ = F/A 伸长率： 伸长率： ε = ?L/L×100% ×
塑料材料的拉伸应力应变曲线
拉伸应力应变的计算
拉伸应力(Tensile Stress)：试片变形前，施加于单位面积上的拉伸力的大小。 拉伸应力 ：试片变形前，施加于单位面积上的拉伸力的大小。 伸长率(Tensile Strain)：试片原本标线间的长度因拉伸力的作用产生的变化。 伸长率 ：试片原本标线间的长度因拉伸力的作用产生的变化。 屈服点(Yield Point)：应力应变曲线中，即使荷重不增加，伸长率也开始上升 屈服点 ：应力应变曲线中，即使荷重不增加， 的时刻称为屈服点。此时的应力为屈服强度(Yield Strength)，此时的变形率为 的时刻称为屈服点。此时的应力为屈服强度 ， 屈服伸长率(Elongation at Yield)。 屈服伸长率 。 拉伸模量(Tensile Modulus)：在变形率较低的区间，应力与应变通常呈直线变 拉伸模量 ：在变形率较低的区间， 化的关系， 此区间的应力与应变的比值（ 拉伸应力/伸长率 伸长率） 化的关系 ， 此区间的应力与应变的比值 （ 拉伸应力 伸长率 ） 被称为拉伸模 量。 断裂强度(Breaking Strength)：指断裂点 上对应的拉伸力。 断裂强度 ：指断裂点(Break Point)上对应的拉伸力。 上对应的拉伸力 断裂伸长率(Elongation at Break)：指断裂点 上对应的伸长率。 断裂伸长率 ：指断裂点(Break Point)上对应的伸长率。 上对应的伸长率 拉伸强度(Tensile Strength)：有屈服点的材料，拉伸强度是指屈服强度；不产 拉伸强度 ：有屈服点的材料，拉伸强度是指屈服强度； 生屈服现象的材料，破坏强度即为其拉伸强度。 生屈服现象的材料，破坏强度即为其拉伸强度。 注意：高聚物材料的机械性质，由于其固有的粘弹性， 对变形速度或周围环 注意：高聚物材料的机械性质，由于其固有的粘弹性， 境非常敏感， 境非常敏感 ， 因此以上物性在高聚物材料进行相对比较后或作为基本选择的 标准时使用为佳。以此为基础进行产品设计时应引起注意。 标准时使用为佳。以此为基础进行产品设计时应引起注意。
拉伸性能（Tensile Properties） Properties） 拉伸性能（
为了测定高聚物材料的基本物性，对材料施加应力后， 为了测定高聚物材料的基本物性 ，对材料施加应力后 ， 测出变 形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。 形量，求出应力，应力应变曲线是最普通的方法。将样条的两端用 器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重， 器具固定好，施加轴方向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应力与扭曲 的计算方法即为拉伸试验。 的计算方法即为拉伸试验。
测 试 标 准 ： 拉 伸 试 验 的 标 准 规 格 有 GB9341 、 ASTM D790 、 ISO178，其内容相似。 ，其内容相似。 测试设备：电子万能试验机。此器材还适用于压缩、拉伸、 测试设备 ： 电子万能试验机 。 此器材还适用于压缩 、 拉伸 、 剪断 等测试。 等测试。 加压速度： 加压速度随样条的种类（ 下图的H&L） 及轴的间隔 加压速度 ： 加压速度随样条的种类 （ 下图的 ） （L）而不同，请参考下表。 ）而不同，请参考下表。
弯曲强度(Flexural Strength)：以一定速度在样条中心施加作用力，样条破 弯曲强度 ：以一定速度在样条中心施加作用力， 坏或达到5%变形量时的强度 变形量时的强度。 坏或达到 变形量时的强度。弯曲强度是测定样条发生弯曲产生变形时的 抗衡性试验。 抗衡性试验。 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 弯曲模量 ： 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， 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。 柔软。
Izod冲击试验仪 冲击试验仪 Charpy冲击试验仪 冲击试验仪
样条的准备
Izod冲击样条 冲击样条 样条的尺寸
Charpy冲击样条 冲击样条
阻燃性（Flammability） 阻燃性（Flammability） 塑料因其加工容易和价格较低， 塑料因其加工容易和价格较低 ， 在许多方面代替金属材料的使 且具有阻燃性及耐热性等几种特性，但比起金属来， 用，且具有阻燃性及耐热性等几种特性，但比起金属来，性质较为 脆弱，有可能成为引发火灾的原因，因此为了防范于未然， 脆弱，有可能成为引发火灾的原因，因此为了防范于未然，许多国 家正在制造各种规格的耐火产品，以此来试验塑料的耐火能力。 家正在制造各种规格的耐火产品，以此来试验塑料的耐火能力。 有关耐火的规格 UL94：美国UL(Underwriters Laboratory)关于塑料的燃烧性的规 ：美国 关于塑料的燃烧性的规 耐火度： 格，耐火度：5VA>5VB>V-0>V-1>V-2>HB。 。 IEC707：国际电气技术委员会的耐火安全规格。 ：国际电气技术委员会的耐火安全规格。 CSA22.2项目的 项目的No.0.6(Test A~J)：应用于加拿大电气、电子产品 ： 应用于加拿大电气、 项目的 的树脂耐火规格。最近与UL达成协议 认证UL试验数据 达成协议， 试验数据， 的树脂耐火规格 。 最近与 达成协议 ， 认证 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 试 试验方法， 试验后， 的 试验方法 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， 也可以发行在加拿大销售的树 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)。 脂类的试验及证书 。
GB1040标准的拉伸样条及相关尺寸 标准的拉伸样条及相关尺寸
测 试 标 准 ： 拉 伸 试 验 的 标 准 规 格 有 GB1040 、 ASTM D638 、 ISO527，其内容相似。 ，其内容相似。 测试设备：电子万能试验机，装有能以一定速度移动的夹具。 测试设备 ： 电子万能试验机 ， 装有能以一定速度移动的夹具 。 此 器材还适用于压缩、弯曲、剪断等测试。 器材还适用于压缩、弯曲、剪断等测试。 测试速度：因为拉伸速度对材料的拉伸性能测试影响很大， 测试速度 ： 因为拉伸速度对材料的拉伸性能测试影响很大 ， 所以 必须依据不同材料、不同样条尺寸采取适宜的拉伸速度。 必须依据不同材料、不同样条尺寸采取适宜的拉伸速度。
1、水平燃烧试验（HB Test: Horizontal Burning Test） 、水平燃烧试验（ ） 用途：适用于耐火较低的材料的试验， 用途：适用于耐火较低的材料的试验，测定燃烧速度 样条：12.7cm×1.27cm′′×厚度（5个样条） 样条： × ′′×厚度（ 个样条） ′′×厚度 个样条 样条存放条件： ° ，湿度50%，48小时以上 样条存放条件：23°C，湿度 ， 小时以上 火焰要求：甲烷气体， 蓝色火苗， 火焰要求：甲烷气体，2.54cm蓝色火苗，燃烧器倾角为 ° 蓝色火苗 燃烧器倾角为45°
弯曲强度： 弯曲强度：Fs = (3Pmax × t) / 2bh2 弯曲模量： 弯曲模量：Fm = (t3 × m) / 2bh2 其中： 为样条宽度 为样条宽度； 其中：b为样条宽度；t 为两支点间的 距离； 为图表的初期倾斜度； 距离；m 为图表的初期倾斜度； 3Pmax为最大荷重（应力）。 为最大荷重（ 为最大perties） Properties） 弯曲性能（
将样条放在一定长度的两个支点上， 将样条放在一定长度的两个支点上 ， 以一定的速度在中间部位施 加荷重时变弯， 加荷重时变弯 ， 直到引起折断或达到一定弯曲量时的应力于扭曲的计 算方法即为弯曲试验。 算方法即为弯曲试验。
耐火等级 HB
厚度>3.2mm 厚度 燃烧速度<3.81cm/分钟 分钟 燃烧速度
厚度<3.2mm 厚度 燃烧速度<7.62cm/分钟 分钟 燃烧速度
2、垂直试验（Vertical Test） 、垂直试验（ ） 用途： 用途：适用于耐火材料的试 验，测定燃烧时间 试验方法： 试验方法：将样条接触火苗 10秒钟后移开样条，测定燃 秒钟后移开样条， 秒钟后移开样条 烧时间；重复第二次（ 烧时间；重复第二次（对5 个样条都实施） 个样条都实施） 样条和存放条件： 样条和存放条件：与HB试 试 验相同 火焰要求：甲烷气体， 火焰要求：甲烷气体，蓝色 单一火苗，高度2cm 单一火苗，高度 耐火 等级 V-0 V-1 V-2 两次燃烧 有焰时间 <10s <30s <30s 第二次燃烧 有焰加无焰时间 <30s <60s <60s 5个样条两次 个样条两次 有焰燃烧总时间 <50s <250s <250s 滴落物有无 引燃脱脂棉 无 无 有
3、5V燃烧试验 、 燃烧试验 条型燃烧试验、 板型燃烧试验） （Bar条型燃烧试验、Plaque板型燃烧试验） 条型燃烧试验 板型燃烧试验 条型燃烧（ 条型燃烧（Bar）试验 ） 样条和存放条件： 样条和存放条件：与HB试验相同 试验相同 火焰要求： 双重火苗（ 内焰高度3.81cm/外焰 火焰要求 ： 双重火苗 （ 内焰高度 外焰 高度12.7cm） 高度 ） 试验方法：将样条接触火苗5秒钟 秒钟， 试验方法 ： 将样条接触火苗 秒钟 ， 然后熄灭 火焰5秒钟 测定燃烧时间；重复5次 秒钟， 火焰 秒钟，测定燃烧时间；重复 次 板型燃烧（Plaque）试验 板型燃烧（ ） 样条尺寸： 厚度（ 样条尺寸：15cm×15cm ×厚度（共3块） × 块 试验方法： 试验方法：与条型燃烧相同 耐火 等级 5VA 5VB 备注 燃烧有焰加 滴落物有无 试片中央 无焰时间 引燃脱脂棉 是否有烧穿 <60s <60s 无 无 无 有 板型燃烧