常用塑胶性能测试标准

常用塑胶性能测试标准燃性测试UL 94*总体可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。

它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。

根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。

每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。

当选定某个产品的材料时，其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。

UL等级应与厚度值一起报告，只报告UL等级而没有厚度是不够的。

UL 94等级总结：HB厚度<3mm的水平试样缓慢燃烧，燃烧速度<76mm/min。

V-0垂直试样在10秒内停止燃烧；不允许有液滴。

V-1垂直试样在30秒内停止燃烧；不允许有液滴。

V-2垂直试样在30秒内停止燃烧；允许有燃烧物滴下。

5V对试棒燃烧5次，每次火焰都大于V测试中的火焰，每次持续5秒。

燃烧在60秒内停止。

5VB试样板被烧穿（产生一个洞）。

5VA试样板未被烧穿（没有产生洞）－UL最高等级。

UL 94 HB*水平测试过程对可燃性有安全方面的要求时，不允许使用HB材料。

通常情况下HB级的材料不能于电器，但机械或装饰品除外。

有时，人们会有误解：非FR材料（或没有打算用作FR材料的材料）不会自动满足HB的要求。

尽管最不严格，UL 94 HB仍是一个可燃性分类等级，必须经测试检测。

UL 94 V0，V1和V2*垂直测试过程垂直测试（见图14－17）使用与HB检测中相同的试样。

燃烧时间、发光时间、何时开始滴落以及下面的棉花是否被引燃都应注明。

燃烧滴落被认为是燃烧扩散的主要原因，也是区分V1与V2的标准。

图14－17 UL 94 V0，V1，V2垂直测试过程UL 94－5V*垂直测试过程UL 94－5V是所有UL测试中最严格的（见图14－18）。

图14－18 UL 94－5V垂直测试过程它包括两个步骤：步骤一：垂直安装一个标准可燃性试棒，使其经受五次127mm火焰，每次持续5秒。

如果此后试棒燃烧时间短于60秒且液滴不引燃下面的棉花，则通过测试。

整个过程要对5个试棒进行重复测试。

步骤二：同样厚度的试样板在水平位置经受同等火焰的测试，整个过程要对3个试样板重复进行测试。

这个水平测试形成2个等级：5VB和5VA。

5VB允许产生洞（烧穿）。

5VA不允许产生洞。

UL94－5VA是所有UL测试中最严格的，特别用于大型办公机械的防火罩。

对于那些预期壁厚小于1.5mm的产品，应使用玻璃填充材料等级。

CSA可燃性CSA C22.2 第0.6号，测试A*这个加拿大标准协会的可燃性测试的方法与UL 94 5V测试的方法相似。

然而，这个测试更加严格：每次测试火焰要持续15秒。

而且在前4次火焰测试中，试样必须在30秒内熄灭；在第五次测试后，火焰在60秒内熄灭（而UL94－5V的5次火焰测试各持续5秒）。

满足CSA测试的结果也被认为满足UL 94－5V。

有限氧气指数ASTM D 2863（ISO 4589）*有限氧气指数用来测量材料在受控环境中的相对可燃性。

有限氧气指数是维持热塑性塑料材料火焰时，空气中所需的最低氧气含量。

测试所用气体是外部控制的氮气和氧气的混合物。

一个支撑的试样由引火火焰点燃，然后拿走引火火焰。

在下面过程中，氧气浓度逐渐降低，直至试样不能维持燃烧。

有限氧气指数或LOI定义为材料可以燃烧3分钟或50mm所需的最低氧气浓度。

LOI值越高就越不容易燃烧。

*这项测试并不反映实际火情下材料的着火危险。

电测试介质力ASTM D 149（IEC 243－1）介质力反应了绝缘体在电源频率（48Hz－62Hz）下的耐度强度，或者该材料在一定电压下的介质击穿阻力。

介质击穿前的电压除以试样厚度，以kV/mm的形式给出。

周围的环境可以是空气或油。

厚度的影响可能非常明显，因此所有的数值都应注明试样厚度。

许多因素都影响这个数值：厚度，均匀性和试样的含水量∙测试电极的尺寸和热传导率∙施加电压的频率和波形∙环境温度，压力和湿度∙媒介的电和热特性表面电阻系数ASTM D 257 (IEC 93)当在绝缘塑料上施加电压时，如果塑模表面接有另一个导体或接地，则总电流的一部分将沿塑模表面流动。

表面电阻系数就是材料抵抗这种表面电流的能力。

安装在表面的单位宽度的电极和单位距离间施加直接电压时，测得的电阻大小即是所需的值，以Ohm表示--有时也称为ohms每平方。

体积电阻系数ASTM D 257 (IEC 93)当在绝缘体上加以电势时，电流大小受材料阻碍电流的能力影响。

体积电阻系数是当电势加在试样管两端表面上时的电阻，以Ohm-cm表示。

体积电阻系数受环境条件影响。

它与温度成反比，在潮湿环境下稍微下降。

体积电阻系数在1088Ohm－cm 以上的材料就认为是绝缘体。

部分导体的值在1033至1088Ohm－cm之间。

相对介电系数ASTM D 150 （250）绝缘材料的相对介电系数是当一个电容器的电极之间和周围完全且只被该种绝缘材料填充时的电容值，与真空中的电极在同等条件下的电容之间的比值。

在交流介电应用场合下，好的电阻系数和较低的能量耗散是很好的特性。

电能耗散导致电子元件效率降低，并在充当电介质的塑料中引起热积聚。

在理想的介电材料如真空中，分子的偶极运动没有能量损失。

在固体材料如塑料中，偶极运动会成为一个影响因素。

这种效率损失的度量就是相对介电系数（通常称作介电常数）。

它是一个无量纲的因子，由将塑料材料系统的平行电容除以真空介质中相同系统的电容而获得。

数值越小，此材料作为绝缘体的性能就越好。

耗散因数ASTM D 150（IEC 250）绝缘材料的介电损失角是当电容器的电介质只包含介电材料时，施加的电压和产生的电流的相位差与p/2弧度的差值。

电介质能量耗散因数的正切值是损失角的正切值。

在完美的电介质中，电压与电流的相位恰好相差90°。

由于电介质并不是100%的有效，电流相位就以相应比例落后于电压。

电流与电压的位相差与90°的差值被定义为介电损失角。

这个角度的正切值就是损失正切值或能量耗散因数。

对用于高频产品，如雷达设备或微波设备的塑料绝缘体来说，低能量耗散因数是非常重要的；数值越小意味着介电材料越好。

高能量耗散因数对焊接性能很重要。

测量相对介电系数和耗散因数时所用设备相同。

测试值受温度，湿度，频率和电压影响很大。

电弧电阻ASTM D495当允许电流通过绝缘体的表面时，这个表面会慢慢被破坏，从而变得可以导电。

电弧电阻用来测量在高电压低电流的电弧中，绝缘表面变得可导电的时间，以秒计算。

或者说，电弧电阻是在特定条件下，当塑料材料的表面处于高电压低电流电弧时，表面转化为传导通道所需的时间。

光学测试模糊与光透射ASTM D 1003模糊产生于光在材料中的散射，受到分子结构、结晶度或聚合物表面或内部不纯净的影响。

模糊只适于半透明或透明的材料，不适于不透明材料。

有时人们认为模糊是光泽的反义词，即吸收入射光线。

然而，模糊测试方法实际上测量的是半透明材料对光线的吸收、透射和偏向。

试样放在一窄束强光的信道中，使其中一些光通过试样，另一些未受阻挡继续前进。

两部分光线都进入安装了光线探测器的球中。

必须确定两个量：∙光线的总强度∙模糊度，或偏转角大于2.5°的入射光线的量根据这两个量可以算出两个值：∙模糊度，或偏转角大于2.5°的入射光线的比例∙光透射量，或透过试样的入射光线的比例。

光泽ASTM D 523光泽是指表面在某些方向上的反射能力强于其它方向。

光泽可以用光泽计测量。

一束强光从试样表面沿一定方向反射，反射光的亮度由光电探测器测出。

多数情况下使用60°角，更有光泽的材料可以选用20°角，无光泽的材料选用85°角。

光泽计用一块光泽值为100的黑色玻璃进行校准。

塑料的光泽度很低，且受注塑方法影响很大。

模糊度和光泽度模糊度和光泽度测试测量材料反射和透射光线的能力，并将透明和闪亮等性质量化。

但模糊度仅适用于透明和半透明的材料，而光泽度可用于任何材料。

光泽度和模糊度测试都很精确。

但是它们经常用于测量外观，也就是一个很主观化的概念。

模糊度和光泽度之间的关系和人们如何鉴定塑料的透明和发亮等级还不确定。

折射系数ASTM D 542一束光线沿一定角度透过透明试样。

光线的偏转--在光线通过试样时由试样产生--就是折射系数，由sin a除以sin b得到。

缩模率ASTM D 955（ISO 2577）缩模率是指模具的尺寸和其铸出产品的尺寸差。

它表示为百分率或者毫米每毫米。

缩模率的值可以描述为平行于流向（沿流向）和垂直于流向（交叉流向）--玻璃填充材料的这些值可能相差很大。

缩模率可能受其他因素影响：如零件设计、模具设计、模具温度、注塑压力和循环时间等。

缩模率仅仅是用于材料选择的一般数据，就像简单零件，如拉伸棒或盘的测量值，不能用于零件或工具设计：欲了解详情，请与您当地的GE塑料代表联系。

熔流率/熔融体积－流动比ASTM D 1238（ISO 1133）熔流率（MFR）或熔融体积－流动比（MVR）测量熔融聚合物在一定温度和压力情况下流过挤出塑性仪的液流（见图14－24）。

图14－24.熔流测试挤出塑性仪包含一个垂直气缸，其底部有一个2mm的管心，顶部有一个可移动的活塞。

材料压入气缸预热几分钟，然后活塞置于熔融聚合物顶部，通过自身重量将聚合物沿管心压至收集盘。

测试时间间隔从15秒到6分钟，以适应各种塑料不同的粘性。

使用的温度有220、250和300°C（428、482和572°F）。

载荷为1.2、5和10千克。

一定间隔内收集到的聚合物被称重，并换算成10分钟内挤出的克数：熔流率表示为单位时间内的克数。

一个例子：MFR（220/10）＝xx克/10分钟意味着测试温度为220°C（428°F）和负荷为010千克时的熔流率。

聚合物的熔流率随剪切率变化而变化。

这个测试中的剪切率远远小于正常加工条件下的剪切率。

因此，用这个方法得到的数据可能与实际应用中的性能不符。

热测试维卡氏软化温度ASTM D 1525（ISO 306）这项测试测量塑料开始迅速软化时的温度。

将一个截面积为1mm2的平顶圆针在一定载荷下刺入塑料试样，温度以恒定速度上升。

维卡氏软化温度，或者VST，就是针刺入1mm时的温度。

ISO 306描述了两种方法：∙方法A－载荷为10N∙方法B－载荷为50N，升温速度有：50° C/h120° C/h因此ISO值有A50，A120，B50或B120几种。

将测试组装件浸入加热池中，开始温度为23°C（73°F），5分钟后施加载荷：10或50N。

刺入深度达到1±0.01mm时的温度就是材料在这种载荷和升温速度下的VST。

图14－13.热测试热性能/说明ASTM与ISO比较由于试样的尺寸不同，所以报告的ASTM标准与ISO值相比可能有一些变化。