塑料的冲击性能和塑料的韧性
塑料制品的材料选用和性能要求
环保认证:通过环保 认证,提高产品的环 保性能和市场竞争力
智能化
智能化塑料制品 的发展趋势
智能化塑料制品 的设计和制造技
术
智能化塑料制品 的应用领域
智能化塑料制品 的市场需求和前
景
个性化
定制化服务: 根据用户需求, 提供个性化定
制服务
创新设计:结 合最新科技和 时尚趋势,设 计出独特的产
生物降解性
定义:塑料制 品在自然环境 中能够被微生 物分解的能力
重要性:减少 塑料垃圾对环 境的污染,促 进可持续发展
生物降解塑料: 由可生物降解 的物质制成的 塑料,如淀粉、
纤维素等
生物降解性能: 根据国家标准, 生物降解塑料需 要在一定时间内 完全分解为二氧
化碳和水
低毒性和低污染性
塑料制品的环保要求:低毒 性和低污染性
高性能化
塑料制品向高性 能、高功能方向 发展
研发新型塑料材 料,提高性能和 功能
塑料制品在航空航 天、汽车、电子等 领域的应用日益广 泛
塑料制品的环保、 可降解、可循环利 用等性能要求不断 提高
环保化
减少塑料污染:使用 可降解、可回收的环
保材料
降低碳排放:减少生 产过程中的碳排放,
实现低碳生产
提高能源效率:采用 节能技术和工艺,降
塑料制品的材料选用和性能要 求
,
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目录
塑料制品的材 料选用
塑料制品的性 能要求
塑料制品的环 保要求
塑料制品的应 用领域
塑料制品的发 展趋势
1
塑料制品的材料选用
塑料的种类
聚乙烯(PE):轻 质、耐磨、耐腐蚀, 适用于包装、管道
等
聚丙烯(PP):耐热、 耐腐蚀,适用于家电、
最全常用塑料特性一览表
骨架、电容器 仪器、光 、微波元件 包装用的泡沫 塑料等。 软聚氯乙烯 可制成压延 薄膜、吹塑 薄膜、电线 电缆绝缘层 0.02 作为高频 电绝缘材 料使用。 棒、管、 板、各种 型材。 学仪器。
白色或淡白色、 突出的电气性能和良好的耐辐射性。 PE 柔软、半透明 的大理石料。 高压PE柔软性、伸长率、冲击强度和透明性较好。 超高分子量PE冲击强度高,耐疲劳、耐磨。 注射压力为(350-1050kgf.lb/cm2)[LDPE] 注射压力为(840-1050kgf.lb/cm2)[HDPE]
型腔:24~40 型芯:20~40
0.02 机械零件 减摩耐磨 电仪器、骨架 零件、传 线圈、支架 轴承、齿轮 动零件、 化工电器 仪表等零 件。
淡黄色至琥珀色 金属,可代替金属使用,冲击强度良好,比PC、POM 透明固体,燃烧 低,但热稳定性差,制品一般只能在80-100度下使用 PA 时火焰上端黄色 PA6弹性好,冲击强度高,吸水性较大。 下端蓝色,发出 PA66强度高,耐磨性好。 羊毛、指甲烧味 PA610与PA66相似,但吸水和刚性都较小。
常用塑料特性一览表
缩写代号 塑料名称 苯乙烯-丁二烯丙烯腈共聚物 收缩率0.5% ABS 性能 综合性能较好,冲击韧性, 综合性能较好,冲击韧性,机械强度较高 ,尺寸稳定,耐化学性,电性能良好; 易于成型和机械加工,与372有机玻璃的熔接性良好, 成型性能 无定性料,,流动性中等,比聚苯乙烯,AS差,但比聚碳酸酯,聚氯乙烯好。 吸湿性强,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须经长时间的预热干燥 成型时宜取高料温,高模温,但料温过高易分解,(分解温度为>=250度,) 对精度较高的塑件,模温宜取50~60度,对光泽,耐热塑件,模温宜取60~80度 注射压力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射成型时,料温为180~230度, 型芯:35’~3度 型腔:40’~1度21‘ 0.04 mm 塑件脱模斜度 塑料溢边值 用途 电视机、 收录机、 的外壳, 电话机 机壳、话 筒、把手 铰链。 齿轮、 型腔:35’~1度 型芯:30‘~50’ 0.06 mm 齿条、 机、螺杆、 插件、线 圈架、端 子、传动 件、机壳 安全帽、 防护罩、 挡风玻璃
塑料材料性能(相当全)
塑料材料性能材料名称:聚氯乙烯(硬质)牌号:PVC●特性及适用范围:机械强度较高,电性能优良,对酸、碱的抵抗力强,化学稳定性好,耐油、耐老化,易熔接和粘接,价格低,产量大。
缺点是使用温度低(-15~+55℃),线膨胀系数较大。
常用作化工耐腐蚀的结构材料,也可用作电绝缘材料。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):34.5~49伸长率δ5 (%):20~40冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:2.16~10.7; 无缺口:≥118拉伸弹性模量(MPa):24~41硬度:14~17HB●热性能:热变形温度:1.86MPa:55~75℃; 0.46MPa:57~82℃马丁耐热温度:65℃连续使用温度:55~80℃燃烧性:自熄材料名称:聚氯乙烯(软质)牌号:PVC●特性及适用范围:强度较硬质的低,而拉断时的伸长率较高;其质柔软、耐摩擦、耐挠曲、弹性好(类似橡胶),且吸水性低,耐油性好,易加工成形;电气性能和化学稳定性较硬质稍低。
缺点是使用温度低,且易老化。
常用作薄膜、电线电缆套管和包皮、密封件。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):10.3~24.1伸长率δ5 (%):200~450冲击韧性值αk (J/cm2):无缺口:3.9~11.8硬度:20~30D●热性能:马丁耐热温度:40~70℃连续使用温度:55~80℃燃烧性:缓慢至自熄材料名称:聚乙烯(低压)牌号:PE●特性及适用范围:又称高密度聚乙烯,使用较广,无毒无味,使用温度可大于80~100 ℃;耐寒性好,在-70℃时仍有柔软性;化学稳定性高,耐磨性好,刚性、硬度较高,介电性能突出,吸水性极小。
缺点是机械强度不高,质较软,不能承受高的载荷。
常用作高频、水底及一般电缆的包皮、耐腐蚀件、耐磨、耐腐蚀涂层、一般机械结构零件。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):6.9~23.5伸长率δ5 (%):60~650冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:≈27; 无缺口:不断拉伸弹性模量(MPa):1.18~9.32硬度:35~40R●热性能:热变形温度:1.86MPa:30~55℃; 0.46MPa:60~82℃维卡耐热温度:121~127℃连续使用温度:121℃燃烧性:慢材料名称:聚乙烯(超高分子量)牌号:PE●力学性能:抗拉强度σb (MPa):29.4~33.3伸长率δ5 (%):400~480冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:>80; 无缺口:186~216(未断)拉伸弹性模量(MPa):6.67~9.32硬度:≤38●热性能:热变形温度:1.86MPa:40~50℃燃烧性:慢材料名称:聚乙烯(玻璃纤维增强)牌号:PE●力学性能:抗拉强度σb (MPa):≥75.5伸长率δ5 (%):3.5冲击韧性值αk (J/cm2):无缺口:≥23.6拉伸弹性模量(MPa):≥61.8●热性能:热变形温度:1.86MPa:126℃材料名称:聚丙烯(纯料)牌号:PP●特性及适用范围:密度小,是常用塑料中材质最轻的。
塑料的抗冲击性与韧性比较
塑料的抗冲击性与韧性比较塑料是一种广泛应用于日常生活和工业领域的材料。
它们具有良好的机械性能和可塑性,被用于制造各种产品。
在塑料的选择过程中,人们常常需要考虑其抗冲击性和韧性。
本文将对塑料的抗冲击性和韧性进行比较,并对不同塑料材料的特点和应用进行探讨。
1. 抗冲击性塑料的抗冲击性是指其在承受外力冲击时的抵抗能力。
在工业应用中,许多产品需要具有良好的抗冲击性,以保证在使用中不易破碎或损坏。
不同的塑料材料具有不同的抗冲击性能。
一种常见的塑料材料是聚丙烯(Polypropylene,PP)。
聚丙烯是一种硬塑料,具有较高的抗冲击性。
它可以在低温下保持材料的强度和韧性,因此广泛应用于汽车零部件、电器外壳等需要承受冲击的领域。
另一种常见的塑料材料是聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。
聚碳酸酯是一种透明的塑料,具有优异的抗冲击性能。
它不易破裂和变形,因此被广泛应用于手机屏幕、眼镜、安全面罩等领域。
2. 韧性塑料的韧性是指其在拉伸或弯曲等情况下能够抵抗破断的能力。
韧性是塑料材料的重要机械性能之一,影响着产品的可靠性和使用寿命。
聚乙烯(Polyethylene,PE)是一种常见的塑料材料,具有良好的韧性。
聚乙烯可以在低温下仍然保持一定的韧性,因此广泛应用于制造储运容器、水管等需要耐低温抗冲击的产品。
另一种具有较高韧性的塑料是尼龙(Nylon)。
尼龙是一种强度高、韧性好的塑料材料。
它在不同温度下都能够保持较好的机械性能,广泛应用于制造运动器材、纺织品、工程零件等领域。
3. 不同塑料材料及其应用除了上述提到的聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯和尼龙,还有许多塑料材料具有不同的抗冲击性和韧性。
聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是一种常见的塑料材料,具有较高的抗冲击性,因此广泛应用于电器外壳、食品包装等领域。
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种硬质塑料,具有较好的抗冲击性和耐候性,被广泛应用于制造窗框、水管等产品。
pbt塑料特性
pbt塑料特性
抗压断裂强度高,耐高温性能优良,具有优异的机械性能,耐腐蚀性能良好,以及耐热性能优良,这些都是正在兴起的pbt塑料的一些主要特性。
PBT塑料是一种具有较高强度和韧性的工程塑料,其特点是透明性好,耐腐蚀性能好,抗冲击性能好,可有效抑制脆性断裂。
它也具有良好的机械性能,特别是具有较高的耐疲劳性能,可耐受大量的压缩、拉伸和弯曲等应力荷载,并且抗拉强度和断裂伸长率均较高。
此外,PBT塑料还具有良好的耐温性,极限使用温度通常为140℃,一般有效使用温度为100℃,它的室温加工模量和耐水分膨胀性能也都很好。
当然,PBT塑料也有一些不足之处。
它的热变形温度较低,抗化学腐蚀性较差,抗拉强度和断裂伸长率较低,在高温下容易变脆,并且还容易受到有机溶剂和有害气体的影响。
此外,由于PBT塑料流动性较差,在注塑过程中容易受到堵塞和噪音等影响,生产环境温度较高也会使PBT塑料受到影响。
考虑到以上这些特性,PBT塑料在工程上的应用也较为广泛。
PBT塑料可用于电子电路、中空件的制造,也可用于制造针筒、管件、手工具、电器配件、塑料元件等。
此外,它还可用于制造各种灯饰、汽车配件、管道材料等。
总的来说,PBT塑料的特性使它在工业制品中得到广泛的应
用,它的耐冲击性好、机械性能优良,坚固耐用,耐热性好,并且耐水膨胀、抗压断裂强度高等优点在许多工程上都得到了应用。
因此,PBT塑料仍将在工业中有更广阔的应用前景。
塑料材料性能
塑料材料性能材料名称:聚氯乙烯(硬质)牌号:PVC●特性及适用范畴:机械强度较高,电性能优良,对酸、碱的抗击力强,化学稳固性好,耐油、耐老化,易熔接和粘接,价格低,产量大。
缺点是使用温度低(-15~+55℃),线膨胀系数较大。
常用作化工耐腐蚀的结构材料,也可用作电绝缘材料。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):34.5~49伸长率δ5 (%):20~40冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:2.16~10.7; 无缺口:≥118拉伸弹性模量(MPa):24~41硬度:14~17HB●热性能:热变形温度:1.86MPa:55~75℃; 0.46MPa:57~82℃马丁耐热温度:65℃连续使用温度:55~80℃燃烧性:自熄材料名称:聚氯乙烯(软质)牌号:PVC●特性及适用范畴:强度较硬质的低,而拉断时的伸长率较高;其质柔软、耐摩擦、耐挠曲、弹性好(类似橡胶),且吸水性低,耐油性好,易加工成形;电气性能和化学稳固性较硬质稍低。
缺点是使用温度低,且易老化。
常用作薄膜、电线电缆套管和包皮、密封件。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):10.3~24.1伸长率δ5 (%):200~450冲击韧性值αk (J/cm2):无缺口:3.9~11.8硬度:20~30D●热性能:马丁耐热温度:40~70℃连续使用温度:55~80℃燃烧性:缓慢至自熄材料名称:聚乙烯(低压)牌号:PE●特性及适用范畴:又称高密度聚乙烯,使用较广,无毒无味,使用温度可大于80~100 ℃;耐寒性好,在-70℃时仍有柔软性;化学稳固性高,耐磨性好,刚性、硬度较高,介电性能突出,吸水性极小。
缺点是机械强度不高,质较软,不能承担高的载荷。
常用作高频、水底及一样电缆的包皮、耐腐蚀件、耐磨、耐腐蚀涂层、一样机械结构零件。
●力学性能:抗拉强度σb (MPa):6.9~23.5伸长率δ5 (%):60~650冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:≈27; 无缺口:不断拉伸弹性模量(MPa):1.18~9.32硬度:35~40R●热性能:热变形温度:1.86MPa:30~55℃; 0.46MPa:60~82℃维卡耐热温度:121~127℃连续使用温度:121℃燃烧性:慢材料名称:聚乙烯(超高分子量)牌号:PE●力学性能:抗拉强度σb (MPa):29.4~33.3伸长率δ5 (%):400~480冲击韧性值αk (J/cm2):带缺口:>80; 无缺口:186~216(未断)拉伸弹性模量(MPa):6.67~9.32硬度:≤38●热性能:热变形温度:1.86MPa:40~50℃燃烧性:慢材料名称:聚乙烯(玻璃纤维增强)牌号:PE●力学性能:抗拉强度σb (MPa):≥75.5伸长率δ5 (%):3.5冲击韧性值αk (J/cm2):无缺口:≥23.6拉伸弹性模量(MPa):≥61.8●热性能:热变形温度:1.86MPa:126℃材料名称:聚丙烯(纯料)牌号:PP●特性及适用范畴:密度小,是常用塑料中材质最轻的。
汽车内外饰件塑料材料分类及性能
汽车内外饰件塑料材料分类及性能随着汽车制造技术的不断发展,塑料材料在汽车内外饰件中的应用越来越广泛。
塑料材料不仅具有良好的加工性能和成型性能,还能够满足汽车零部件的各种性能要求,例如轻量化、耐久性、耐候性和安全性等。
下面将分别介绍汽车内外饰件中常见的塑料材料分类及它们的性能。
1.聚丙烯(PP)聚丙烯是一种常用的汽车内外饰件材料,它具有优异的耐热性、耐候性和抗紫外线性能,还具有良好的韧性和冲击强度。
聚丙烯通常用来制造汽车的保险杠、车门饰条等外饰件。
2.聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常用的汽车内饰件材料,它具有良好的柔软性和可塑性,同时还有良好的耐候性和抗紫外线性能。
聚氯乙烯可以制成汽车座椅、车顶衬板等内饰件。
3.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种具有优异性能的工程塑料,它具有优异的耐冲击性、耐候性和耐高温性能,同时还具有良好的透明度。
聚碳酸酯通常用来制造汽车的前挡风玻璃、后窗玻璃等外饰件。
4.聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,它具有良好的韧性和耐冲击性,同时还有良好的成型性能。
聚苯乙烯通常用来制造汽车的内饰件,如仪表板、门板等。
5.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚甲基丙烯酸甲酯是一种具有优异性能的透明塑料,它具有良好的耐候性、耐化学性和耐冲击性。
聚甲基丙烯酸甲酯通常用来制造汽车的车灯罩、后视镜等外饰件。
6.聚酰胺(PA)聚酰胺是一种具有优异性能的工程塑料,它具有良好的耐热性、耐化学性和耐撞击性。
聚酰胺通常用来制造汽车的引擎盖、发动机罩等外饰件。
除了上述常见的塑料材料外,还有许多其他材料,如聚酯、聚丁烯酸酯(CAB)和聚碳酸酯醚(PBT)等。
每种材料都有自己独特的特性和优点,适用于不同的饰件。
汽车内外饰件塑料材料的选择需要考虑到材料的物理性能、化学性能、成本和可持续性等因素。
总之,汽车内外饰件塑料材料的分类及性能多种多样,每种材料都有自己独特的特点,能够满足不同汽车零部件的性能要求。
随着科技的进步,塑料材料在汽车制造中的应用将不断发展和完善。
常见塑胶材质种类
常见塑胶材质种类1.聚乙烯(PE):聚乙烯是一种由乙烯聚合得到的热塑性塑料。
它有很高的拉伸强度和冲击强度,具有良好的低温抗冲击性能和电绝缘性能,广泛用于绝缘材料、电线电缆套管、包装薄膜等领域。
2.聚丙烯(PP):聚丙烯是由丙烯聚合得到的热塑性塑料。
它具有良好的韧性、耐磨性和耐化学腐蚀性能,是一种常用的工程塑料。
广泛用于汽车零部件、管道系统、家电外壳等领域。
3.聚氯乙烯(PVC):聚氯乙烯是一种由氯乙烯聚合得到的热塑性塑料。
它具有良好的机械强度、耐候性、电绝缘性能和耐腐蚀性能,广泛用于建筑材料、电线电缆、包装材料等领域。
4.聚苯乙烯(PS):聚苯乙烯是一种由苯乙烯聚合得到的热塑性塑料。
它具有低温抗冲击性能和良好的注塑性能,广泛用于家具、日用品、电子产品外壳等领域。
5.聚苯硫醚(PPO):聚苯硫醚是一种由二苯基氧化硫聚合得到的高性能塑料。
它具有良好的耐热性、耐候性和电绝缘性能,广泛用于汽车零部件、航空航天部件等领域。
6.聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET):PET是一种由对苯二甲酸和乙二醇聚合得到的热塑性塑料。
它具有良好的抗拉强度、耐磨性和隔氧及耐化学腐蚀性能,广泛用于瓶装饮料、纤维和薄膜等领域。
7.聚酯弹性体(TPE):聚酯弹性体是一种由聚酯和弹性体共混得到的热塑性弹性体。
它具有良好的弹性和柔韧性,广泛用于密封件、橡胶制品替代品等领域。
8.聚苯乙烯丁二烯共聚物(TPR):TPR是一种由苯乙烯和丁二烯共聚得到的热塑性弹性体。
它具有良好的拉伸强度和耐磨性,广泛用于鞋底、汽车密封件等领域。
9.聚碳酸酯(PC):聚碳酸酯是一种由二酚和二酸酐聚合得到的热塑性塑料。
它具有良好的透明度、耐冲击性和耐热性,广泛用于光学材料、电子产品外壳等领域。
10.聚醚酮(PEEK):PEEK是一种由对氨基酚和对苯二甲酸二氟聚合得到的高性能塑料。
它具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械强度,广泛用于航空航天部件、医疗设备等领域。
以上是一些常见的塑胶材质种类及其特点,每种材料都有其独特的性能和应用场景。
冲击试验实验报告
冲击试验实验报告冲击试验实验报告引言冲击试验是一种常用的实验方法,用于评估物体在受到外部冲击时的抗冲击性能。
本实验旨在通过对不同材料的冲击试验,探索不同材料的抗冲击性能,并对实验结果进行分析和总结。
实验方法1. 实验材料准备我们选择了三种不同材料进行冲击试验:金属、塑料和木材。
分别选取了相同尺寸和质量的样本,确保实验的公平性。
2. 实验装置搭建搭建了一个坚固的实验装置,用于模拟冲击过程。
装置包括一个冲击台和一个冲击器。
冲击台上固定了待测试的材料样本,冲击器则用于给样本施加冲击力。
3. 实验过程依次将不同材料的样本放置在冲击台上,调整冲击器的位置和冲击力大小。
然后,通过控制冲击器的运动,使其以一定速度和角度撞击样本。
记录冲击过程中的数据,包括冲击力、冲击时间等。
实验结果1. 金属样本金属样本在冲击试验中表现出色。
由于金属的高强度和韧性,它能够有效地吸收和分散冲击力。
在实验中,金属样本只出现了一些表面划痕,没有发生明显的形变或破裂。
2. 塑料样本塑料样本的抗冲击性能较差。
塑料的韧性较低,容易发生断裂。
在实验中,塑料样本经历了明显的形变和破裂,甚至出现了碎裂的情况。
这表明塑料在受到冲击时容易发生失效。
3. 木材样本木材样本的抗冲击性能与金属相当。
木材具有一定的韧性和强度,能够有效地吸收和分散冲击力。
在实验中,木材样本表现出较好的抗冲击性能,仅出现一些细微的裂纹,没有发生明显的断裂。
实验分析通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 材料的物理性质对抗冲击性能有重要影响。
金属具有较高的强度和韧性,能够有效地吸收和分散冲击力,因此具有良好的抗冲击性能。
而塑料的韧性较低,容易发生断裂,抗冲击性能较差。
2. 材料的结构和形状也会影响其抗冲击性能。
例如,木材由于其纤维状结构,能够有效地吸收和分散冲击力,具有较好的抗冲击性能。
3. 不同材料的抗冲击性能可用于不同领域。
金属适用于需要高强度和韧性的场合,而塑料适用于低强度要求的场合。
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。
【学习】塑料的冲击性能和塑料的韧性
【学习】塑料的冲击性能和塑料的韧性塑料的冲击性能和塑料的韧性在某些塑料中,冲击强度低是一个很大的弱点,例如PVC、PS、PP 等。
尤其是PVC性脆,在光照下降解,加工温度下发生热降解,几乎成为一种无用的材料。
但是,在PVC中加入改性剂,就可变成为可以接受的材料。
通过在PVC中加入大量的增塑剂就可以获得极广泛的用途。
随着科学技术的发展,出现了软质塑料和硬质塑料,当时的塑料要么柔而软,要么硬而脆。
软质塑料使用寿命短,由于增塑剂的挥发和材料在大气中老化降解而变脆成为硬质塑料。
而硬质塑料因为缺乏足够的韧性给塑料工业带来毁灭性的威胁,塑料工业就要开始发展革新性的产品。
开发高分子量和低挥发量、或低抽取性的增塑剂挽救了软质和硬质塑料制品,主要是苯乙烯类的产品开发。
它们因开发在聚合物结构中引入橡胶组分的技术获新生。
塑料添加剂的开发,可改善塑料生产工艺和提高产品性能。
其中增塑剂、稳定剂、冲击改性剂是有利于塑料冲击性能的改善。
以下就材料的韧性和刚性及反映材料韧性的冲击性能的测试作一些叙述。
1. 韧性和刚性韧性和刚性是对立的概念。
在力学中有刚度和柔度两个物理量。
“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。
可以看出, “刚度”越大的物体,越不容易发生变形(表现在伸长率很小); “柔度”越大的物体越容易发生变形(表现在伸长率较大)。
一种理想状态,物体的刚度趋近于无穷大(或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度),我们就称该物体为刚体。
在力学分析时,可以不考虑其自身形变。
因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。
韧性的材料比较柔软,它的拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大;硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量相对较小。
而刚性材料它的硬度、拉伸强度较大;断裂伸长率和冲击强度就可能低一些;拉伸弹性模量就较大。
弯曲强度反应材料的刚性大小,弯曲强度大则材料的刚性大,反之则韧性大。
在ASTM D790弯曲性能标准试验方法中说,这些测试方法适合于刚性材料也适合于半刚性材料。
塑料材料力学性能
塑料材料力学性能
引言
塑料材料作为一种常见的材料,在工程应用中扮演着重要的角色。
了解塑料材料的力学性能对于设计和使用塑料制品至关重要。
力学性能的定义
塑料材料的力学性能指的是其在承受外力作用时的表现。
它包括以下几个方面:
强度
塑料材料的强度是指它能承受的最大应力。
常见的强度指标有拉伸强度、屈服强度和抗弯强度等。
不同类型的塑料材料具有不同的强度特点,因此在选择和设计塑料制品时需要考虑相应的强度要求。
刚度
塑料材料的刚度是指其对外力的响应程度。
刚度可以衡量塑料材料的变形能力,即在承受外力时是否会产生明显的变形。
刚度的高低直接影响塑料制品在使用中的性能和稳定性。
韧性
塑料材料的韧性是指其在承受外力时能够吸收能量的能力。
高韧性的塑料材料具有较强的抗冲击性和耐用性,而低韧性的塑料材料容易发生断裂。
影响力学性能的因素
塑料材料的力学性能受多种因素的影响,包括以下几个方面:
组成成分
不同的塑料材料具有不同的化学成分和分子结构,因此其力学性能也有所区别。
例如,聚合物的链结构和交联性质都会直接影响塑料材料的强度和刚度。
加工工艺
塑料材料的加工工艺会对其力学性能产生影响。
不同的加工方法可能会导致塑料材料的分子排列不同,从而影响其力学特性。
因此,在选择加工工艺时,需要考虑该工艺对材料性能的影响。
总结
塑料材料的力学性能是设计和使用塑料制品的重要指标。
了解塑料材料的强度、刚度和韧性等方面的性能特点,以及影响这些性能的因素,能够帮助我们更好地选择和应用塑料材料。
塑料材料知识简介
1.5塑料指标--其他指标
1.5.1熔体流动性能 一般用熔融指数MI(Melt Index)来衡量,表征塑料在熔融状态下的流动性, 单位为g/10min。
1.5.2密度 Density,单位为g/cm3 堆积密度,又叫表观密度 真实密度
1.5.3成型收缩率(Shrinkage) 制品注塑后在标准室温下放置24h后的尺寸变化率。 成型收缩率直接影响制品的尺寸稳定性。 不同树脂的成型收缩率差别很大,例如ABS 和聚苯乙烯的成型收缩率为0.4-0.7%
左右,聚丙烯、聚酯(PBT)的成型收缩率为2.0%左右,而尼龙为1.5%左右。 1.5.4减少成型收缩率的方法
1.5塑料指标--其他指标
1.5.6撕裂强度 撕裂力Ft:撕裂试样所需的平均力或最大力。 撕裂强度:若已知试样的厚度为d mm,则撕裂强度为撕裂力和厚度的比值Ft /d。
GB和ISO多用F/d作撕裂强度,但ASTMD1004(塑料片材)以F作撕裂强度,ASTM D624(橡胶)则以F/d作撕裂强度。 1.5.7塑料粘度
也由于ABS的种种缺点,它的改性制品也很多,例如抗紫,耐热,阻燃,玻纤 材料等等,在工业和生活上都有着广泛的应用。
2、塑料分类介绍--PS
聚苯乙烯是指有苯乙烯单体SM经自由基缩聚反应合成的聚合物,英文名称为 Polystyrene,简称PS。
聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯(GPPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)可发 性聚苯乙烯(EPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。 GPPS优点: 普通聚苯乙烯树脂GPPS为无毒.无臭.无色的透明颗粒,似玻璃状 脆性材料.其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易 着色.加工流动性好,刚性好及耐化学腐蚀性好等。 GPPS缺点:性脆,冲击强度极低,易出现应力开裂,耐热性差及不耐沸水等。
不同牌号塑料的性能
不同牌号塑料的性能引言塑料是一种广泛应用于工业和日常生活中的材料,具有轻质、可塑性强、耐腐蚀等优点,因此在各行各业中得到了广泛的应用。
不同的塑料材料具有不同的性能特点,本文将对常见的几种塑料牌号进行介绍,并分析其性能特点。
1. 聚乙烯(PE)聚乙烯是一种常见的塑料材料,常用于制造塑料袋、塑料瓶等产品。
根据其分子密度的不同,聚乙烯可分为高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)两种。
以下是两种聚乙烯的性能特点:1.1 高密度聚乙烯(HDPE)•密度高:高密度聚乙烯具有较高的密度,通常为0.94-0.97g/cm³,因此具有较好的刚性和耐压性能。
•耐腐蚀性强:HDPE在常温下对大部分化学品具有较好的耐腐蚀性,比如酸、碱等。
•耐磨性:HDPE的耐磨性较好,适用于制造耐磨性要求较高的制品。
1.2 低密度聚乙烯(LDPE)•密度低:低密度聚乙烯的密度通常为0.91-0.93g/cm³,因此具有较好的柔软性和可塑性。
•耐冲击性:LDPE具有较好的耐冲击性,适用于制造对冲击要求高的制品,如塑料包装膜等。
•透明度高:由于其分子结构的特殊性,LDPE具有较高的透明度,因此被广泛应用于塑料薄膜制品。
2. 聚丙烯(PP)聚丙烯是另一种常见的塑料材料,具有良好的机械性能和耐高温性能。
以下是聚丙烯的性能特点:•密度较低:聚丙烯的密度通常为0.89-0.91g/cm³,相对较低。
•耐高温性好:聚丙烯具有较好的耐高温性能,可在100℃左右使用。
•耐腐蚀性强:聚丙烯对大部分酸和碱具有较好的耐腐蚀性。
•良好的电绝缘性:聚丙烯可以作为电器绝缘材料使用。
3. 聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常见的塑料材料,具有较好的耐候性、电绝缘性和可加工性。
以下是聚氯乙烯的性能特点:•耐候性好:PVC具有较好的耐候性,可在室外使用。
•耐化学性强:PVC对大部分酸、碱和盐类等化学品具有较好的耐腐蚀性。
•可加工性好:PVC可采用注塑、挤出、压延等多种方法进行加工,适用范围广泛。
塑料制品的碰撞和撞击性能分析
抗拉强度:塑料在 拉伸作用下的强度, 影响其抗拉性能
抗冲击强度:塑料 在冲击作用下的强 度,影响其抗冲击 性能
硬度:塑料的硬度 ,影响其耐磨性和 抗划伤能力
塑料的弹性模量
弹性模量是衡量塑 料材料刚性的指标
弹性模量越大,塑 料材料越硬,抵抗 变形的能力越强
优化生产工艺,减 少缺陷和瑕疵
采用新型材料和添 加剂,提高塑料制 品的性能
加强质量控制,确 保生产过程中的稳 定性和一致性
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塑料制品的碰撞和撞 击性能分析
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目录 /目录
01
塑料制品的物 理特性
04
提高塑料制品 抗冲击和抗碰 撞性能的方法
02
碰撞和撞击对 塑料制品的影 响
05
塑料制品在碰 撞和撞击事故 中的安全性能 评价
03
塑料制品的抗 冲击和抗碰撞 性能测试
06
塑料制品在碰 撞和撞击事故 中的改进措施
1 塑料制品的物理特性
另一个物体的作用
撞击:一个物体对另一个 物体施加力的过程,通常
导致物体运动状态改变
碰撞和撞击对塑料制品的 影响:可能导致塑料制品 变形、破裂、磨损等损坏,
影响其使用性能和寿命
碰撞和撞击对塑料制品的损伤类型
塑性变形:碰撞和 撞击可能导致塑料 制品发生塑性变形, 影响其外观和使用 性能。
断裂:碰撞和撞击 可能导致塑料制品 发生断裂,影响其 结构完整性和使用 性能。
塑料的种类和用途
聚乙烯(PE):广泛用于包装、建筑、 管道等领域
聚苯乙烯(PS):常用于制造一次性餐 具、玩具等
聚丙烯(PP):常用于制造汽车零部件、 家电外壳等
常见注塑材料性能
常见注塑材料性能注塑材料是制造注塑产品的基础材料。
常见的注塑材料包括塑料、橡胶和金属等。
不同的注塑材料具有不同的性能特点,下面将主要介绍几种常见的注塑材料及其性能。
1.聚丙烯(PP)聚丙烯是一种常用的注塑材料,具有良好的韧性、抗冲击性和耐化学腐蚀性。
它具有良好的加工性能,可以通过热塑性加工得到各种形状的产品。
聚丙烯还具有较低的吸水性和卓越的电绝缘性能。
2.聚乙烯(PE)聚乙烯是一种具有良好耐磨性、耐腐蚀性和电绝缘性的注塑材料。
它具有良好的机械性能和熔融流动性,易于加工成型。
聚乙烯还具有较低的密度和较好的耐低温性能。
3.聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种常用的塑料材料,具有较好的热稳定性、耐候性和电绝缘性能。
它具有良好的机械性能和成型性能,可以通过热塑性加工得到各种形状的产品。
聚氯乙烯还可根据需要添加不同的添加剂改变其硬度、延展性和耐火性能等。
4.聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是一种具有良好的刚性、透明性和耐候性的注塑材料。
它具有较好的机械性能和加工性能,可以通过热塑性加工得到各种形状的产品。
聚苯乙烯还具有较低的水吸收性和耐化学腐蚀性。
5.聚碳酸酯(PC)聚碳酸酯是一种具有优异的透明性、耐热性和耐化学腐蚀性的注塑材料。
它具有较好的机械性能和成型性能,可以通过热塑性加工得到各种形状的产品。
聚碳酸酯还具有优异的耐冲击性和耐低温性能。
6.尼龙(PA)尼龙是一种具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性的注塑材料。
它具有较好的机械性能和成型性能,可以通过热塑性加工得到各种形状的产品。
尼龙还具有较低的吸水性和优异的耐化学腐蚀性。
7.聚酯(PET)聚酯是一种具有优秀的抗拉伸性、耐腐蚀性和耐热性的注塑材料。
它具有良好的机械性能和熔融流动性,易于加工成型。
聚酯还具有较低的吸水性和优异的耐化学腐蚀性。
除了上述常见的注塑材料外,还有许多其他种类的注塑材料,如ABS、PMMA、POM等。
每种材料都有其特定的特性和适用范围。
在选择注塑材料时,需要考虑产品的具体需求,如刚性、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。
常用材料的物理性能(超详细-好经典)
材料的物理性能材料的物理性能:密度、相对密度、弹性、塑性、韧性、刚性、脆性、缺口敏感性、各向同性、各向异性、吸水率和模塑收缩率等。
•弹性:是材料在变形后部分或全部恢复到初始尺寸和形状的能力。
•塑性:是材料受力变形后保持变形的形状和尺寸的能力。
•韧性:是聚合物材料通过弹性变形或塑性变形吸收机械能而不发生破坏的能力。
•延展性:材料受到拉伸或压延而未受到破坏的延伸性称为延展性。
•脆性:是聚合物材料在吸收机械能时易发生断裂的性质。
•缺口敏感性:材料从已存在的缺口、裂纹或锐角部位发生开裂,裂纹很快贯穿整个材料的性质称为缺口敏感性。
•各向同性:各向同性的材料为在任何方向上物理性能相同的热塑性或热固性材料。
•各向异性:各向异性材料的性质与测试方向有关,增强塑料在纤维增强材料的排列方向上有较高的性能。
•吸水性:吸水性是材料吸水后质量增加的百分比表示。
模塑收缩性:模塑收缩性是指零件从模具中取出冷却至室温后,其尺寸相对于模具尺寸发生的收缩。
冲击性能:是材料承受高速冲击载荷而不被破坏的一种能力,反应了材料的韧性。
塑料材料在经受高冲击力而不被破坏,必须满足两个条件:①能迅速通过形变来分散和冲击能量;②材料内部产生的内应力不超过材料的断裂强度。
疲劳性能:塑料制品受到周期性反复作用的应力,包括拉伸、弯曲、压缩或扭曲等不同类型的应力,而发生交替变形的现象,称为疲劳。
抗撕裂性:抗撕裂性是薄膜、片材、带材一类薄型瓣重要力学性能。
蠕变性:指材料在恒定的外力(在弹性极限内,包括拉伸、压缩、弯曲等)作用下,变形随时间慢慢增加的现象。
应力松弛:指塑料制品维持恒定应变所需要的应力随时间延长而慢慢松弛的现象。
塑胶材料●塑胶材料可分为两大类:热塑性塑料、热固性塑料。
●热塑性塑料从构象(形态不同)可分为三种类型:无定型聚合物(PS、PC、PMMA)、半结晶聚合物(PE、PP、PA)、液晶聚合物(LCP)。
●热塑性塑料受热后会软化,并发生流动,冷却后凝固变硬,成为固态。
常用塑料特性一览(车用)
PA (尼龙)
1.00%
淡黄色至琥珀 色透明固体, 燃烧时火焰上 端黄色下端蓝 色,发出羊毛 、指甲烧味
PC (聚碳酸 酯)
0.80%
1.20-1.22
1、突出的冲击强度,较高的弹性模量和 为透明、微黄 尺寸稳定性。 色或白色的刚 2、无色透明,着色性好,耐热性比尼 硬而有良好的 龙,聚甲醛高,抗蠕变和电绝缘性较好, 韧性。 耐蚀性强;
成型比较困难,耐热性不高。
可制成压延薄膜、吹 棒、管、板、各种型 注射压力为(70塑、电线电缆 材。 1760kgf.lb/cm2)
收缩率大,热稳定性差,易分解老化;
减摩零件、传动零件、管件、骨架、外壳 注射压力为(560仪器仪表外壳 1400kgf.lb/cm2)
1、成型收缩率大; 2、低温易变脆,不耐磨、易老化;
机械零件耐腐朽零件、绝缘零件
注射压力为(7001400kgf.lb/cm2)
1、注射压力为(3501、机械强度一般,但性脆,易产生应力 1400kgf.lb/cm2)通用级聚 高频插座、骨架、电 透明绝缘件、装饰件 脆裂; 苯乙烯GPPS; 容器、微波元件包装 及化学仪器、光学仪 2、不耐有机溶剂,耐热性不高,耐磨性 2、注射压力为(700用的泡沫塑料等。 器。 较差; 1400kgf.lb/cm2)高冲击聚 苯乙烯HIPS
PMMA (聚甲基丙 烯酸甲酯, 俗称亚克 力)
0.50%
POM (聚甲醛)
2.00%
PP (聚丙烯)
2.00%
0.9-0.91
PS (聚苯乙 烯)
0.80%
1、目前最理想的高频绝缘材料,透光率 仅次于有机玻璃; 2、着色性、耐水性、化学性能稳定性良 好;
PVC (聚氯乙 佳,自润性差,不耐碱, 1、PC料燃烧时,火焰呈黄 酮,胺,芳香烃,有应力开裂倾向; 色,黑烟,发出花果臭的气 齿轮、齿条、机、螺杆、插件、线圈架、 2、高温易水解,与其他树脂相溶性差, 味; 端子、传动件、机壳安全帽、防护罩、挡 耐疲劳强度底; 2、PC料制品须冷却处理以 风玻璃 3、较易产生应力开裂,其制品可在消除内应力:100度0.5-2H 100~130度内使用。 冷却; 1、注射压力为(350电线、电缆、吹塑薄 作为高频电绝缘材料 1050kgf.lb/cm2)[LDPE]; 膜、防油脂、涂复纸 使用。 2、注射压力为(840。 1050kgf.lb/cm2)[HDPE] 1、质脆,易溶于有机溶剂; 适应于要求透明且有 2、作透光材料使用时,其表面硬度稍 制造塑料铭牌、度盘 一定强度的防爆防振 低,容易擦毛、划伤; 、油标、油杯。 的零部件。 3、缺口冲击强度底,易产生应力开裂;
PTFE塑料的力学性能与耐热性研究
PTFE塑料的力学性能与耐热性研究PTFE(聚四氟乙烯)是一种具有优异力学性能和耐热性的塑料材料。
本文将对PTFE塑料的力学性能和耐热性进行研究。
一、PTFE塑料的力学性能研究1. 强度与韧性PTFE塑料具有很高的强度和韧性。
它的抗拉强度和抗压强度都在很高的水平上,能够承受较大的力。
同时,PTFE塑料还具有较高的抗剪强度,能够有效抵抗剪切力的作用。
2. 弹性模量与硬度PTFE塑料的弹性模量相对较低,具有较好的弹性,能够在外力作用下发生弹性变形而不会永久变形。
此外,PTFE塑料的硬度也较低,表现为具有较好的柔韧性和变形能力。
3. 破裂韧性PTFE塑料具有很高的破裂韧性,即在受到冲击或外力作用时,能够有效抵抗裂纹的扩展和破裂的发生。
这使得PTFE塑料在工程领域中的应用十分广泛。
二、PTFE塑料的耐热性研究1. 热稳定性PTFE塑料具有良好的热稳定性,能够在高温环境下保持其力学性能和结构稳定性。
其耐热温度可达260℃,高于大多数塑料材料。
因此,在高温环境中使用PTFE塑料可以保证其长期稳定性。
2. 热膨胀系数PTFE塑料具有很低的热膨胀系数,即在温度变化时,其体积变化较小,因而不容易发生热变形。
这使得PTFE塑料可以在高温膨胀系数较大的环境下使用,而不会对工程造成不利影响。
3. 导热性PTFE塑料具有较低的热导率,能够有效隔热。
这使得PTFE塑料在工程领域中的隔热材料应用广泛。
例如,它可以用于制作高温环境下的绝热管道。
结论本文对PTFE塑料的力学性能和耐热性进行了研究。
结果表明,PTFE塑料具有优异的力学性能,包括强度、韧性和破裂韧性。
同时,它还具有良好的耐热性,可以在高温环境下长期稳定使用。
这些性能使得PTFE塑料在工程领域有着广泛的应用前景。
参考文献:1. Xin, L., Wang, X., Bai, W., & Wang, F. (2015). Effects of low temperature and high temperature on the mechanical properties of PTFE. Journal of Wuhan University of Technology (Materials Science Edition),30(3), 555-559.2. Wang, F., Xin, L., Bai, W., & Xu, C. (2016). Study on the impact toughness of PTFE under different temperatures. China Plastics, 30(1), 32-34.3. Chawla, K. K., & Azarudeen, R. M. (2011). Structure and properties of polytetrafluoroethylene: I. Crystallisation conditionings and mechanical properties. Bulletin of Materials Science, 34(4), 829-837.。
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塑料的冲击性能和塑料
的韧性
Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
塑料的冲击性能和塑料的韧性
在某些塑料中,冲击强度低是一个很大的弱点,例如PVC、PS、PP等。
尤其是PVC性脆,在光照下降解,加工温度下发生热降解,几乎成为一种无用的材料。
但是,在PVC中加入改性剂,就可变成为可以接受的材料。
通过在PVC中加入大量的增塑剂就可以获得极广泛的用途。
随着科学技术的发展,出现了软质塑料和硬质塑料,当时的塑料要么柔而软,要么硬而脆。
软质塑料使用寿命短,由于增塑剂的挥发和材料在大气中老化降解而变脆成为硬质塑料。
而硬质塑料因为缺乏足够的韧性给塑料工业带来毁灭性的威胁,塑料工业就要开始发展革新性的产品。
开发高分子量和低挥发量、或低抽取性的增塑剂挽救了软质和硬质塑料制品,主要是苯乙烯类的产品开发。
它们因开发在聚合物结构中引入橡胶组分的技术获新生。
塑料添加剂的开发,可改善塑料生产工艺和提高产品性能。
其中增塑剂、稳定剂、冲击改性剂是有利于塑料冲击性能的改善。
以下就材料的韧性和刚性及反映材料韧性的冲击性能的测试作一些叙述。
1.韧性和刚性
韧性和刚性是对立的概念。
在力学中有刚度和柔度两个物理量。
“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力
的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。
可以看出, “刚度”越大的物体,越不容易发生变形(表现在伸长率很小); “柔度”越大的物体越容易发生变形(表现在伸长率较大)。
一种理想状态,物体的刚度趋近于无穷大(或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度),我们就称该物体为刚体。
在力学分析时,可以不考虑其自身形变。
因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。
韧性的材料比较柔软,它的拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大;硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量相对较小。
而刚性材料它的硬度、拉伸强度较大;断裂伸长率和冲击强度就可能低一些;拉伸弹性模量就较大。
弯曲强度反应材料的刚性大小,弯曲强度大则材料的刚性大,反之则韧性大。
在ASTM D790弯曲性能标准试验方法中说,这些测试方法适合于刚性材料
也适合于半刚性材料。
未说它适合于韧性材料,所以韧性很大的弹性体是不会去测试弯曲强度的。
以上说的韧性和刚性与测试的力学性能关系是相对的。
可能会出现意外。
例如用玻纤增强塑料后,它的刚性变大,但也可能出现拉伸强度和冲击强度都增加的可能。
在冲击,震动荷载作用下,材料可吸收较大的能量产生一定的变形而不破坏的性质称为韧性或冲击韧性。
建筑钢材(软钢)、木材、塑料等是较典型的韧性材料。
路面、桥梁、吊车梁及有抗震要求的结构都要考虑材料的韧性。
刚性和脆性一般是连在一起的。
脆性是指当外力达到一定限度时,材料发生无先兆的突然破坏,且破坏时无明显塑性变形的性质。
脆性材料力学性能的特点是抗压强度远大于抗拉强度,破坏时的极限应变值极小。
砖、石材、陶瓷、玻璃、混凝土、铸铁等都是脆性材料。
与韧性材料相比,它们对抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的。
作为工程塑料,我们希望它同时具有良好的韧性和刚性。
在改善材料的韧性时,还应设法提高刚性。
一般加入弹性体可增加韧性,加入无机填料可增加刚性。
最有效的方法是将弹性体的增韧和填料的增强结合起来。
2.塑料冲击改性剂
抗冲击性能差是工业上某些重要塑料的性能缺陷。
如PVC、PS、PP等,尤其在低温时因抗冲击性能太低而使其应用受到限制。
然而在热塑性塑料中,通过添加“冲击改性剂”就能大大提高它们的抗冲击性能。
如下图:
冲击强度:KJ/M2
从上图可见PA的抗冲击性能最好;其次是PC。
PP、PVC-HI、PMMA、PS、PA添加冲击改性剂后,抗冲击性能大大提高。
ABS、PA、PC即使不加抗充击改性剂的抗冲击性能也较大。
其中PMMA和PC都是透明材料,PMMA的刚性好,脆;PC的韧性好,不脆。
无改性剂的PS抗冲击性能较差,我们曾经为客户测试过加入改性剂的PS产品,抗冲击性能提高许多。
冲击改性剂的品种很多,常用的有ACR-丙烯酸酯类树脂、MBS-甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、CPE-氯化聚乙烯、ABS、EVA、EPT-三元乙丙胶
等。
从制品的改性效果来看,ACR是综合性能最好的一类,MBS是透明制品重要的冲击改性剂,在全球冲击改性剂市场中占有重要地位。
3.冲击改性剂对其他性能的影响
冲击改性剂虽然可以提高冲击强度,但对其他机械强度有不利的影响。
如MBS加入PVC中使拉伸强度和弯曲强度下降。
ACR的加入,也会使HPVC-高分子量PVC的拉伸强度、硬度和维卡耐热性有所下降。
CPE的加入,也使共混物的拉伸强度、弯曲强度、维卡软化点下降。
所以使用冲击改性剂时,必须兼顾其他性能,予以综合考虑。
以确定合适的用量。
为使通用塑料工程化,在改善韧性的同时,设法提高刚性。
我看到有文章介绍,采用PPB(嵌段聚丙烯)为基础树脂,用POE-聚乙烯辛烯共弹性体为增韧剂,HDPE协同增韧,用MMT-纳米级蒙脱土作为增强剂。
这样就可以达到既增强又增韧的目的。
4.拉伸应力-应变曲线
从应力应变曲线上也可看出脆性或韧性材料,见下图
曲线B1是常见的曲线,屈服强度等于拉伸强度。
我们给客户测试时常出现如此曲线。
高韧性的材料其拉伸强度高于屈服应力,曲线B就是拉伸强度高于屈服应力,我们在给供应商测试加了冲击改性剂的PS材料时,就出现了曲线B的现象。
该材料比PS的冲击强度提高许多,是高韧性材料了。
在GB/T9341-2000塑料弯曲试验方法中:只有具有线性应力-应变特性的材料。
其弯曲性能才能作为工程设计的依据,而非线性材料的弯曲性能仅是公称值。
对于脆性材料,即难于作拉伸试验的材料,最好采用弯曲试验。
5.塑料抗冲击性能测试
塑料抗冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强度。
冲击强度用于评价材料抵抗冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度。
因此冲击强度也称冲击韧性。
塑料的冲击韧性在工程应用上是一项重要的性能指标,它反映不同材料抵抗高冲击而致破坏的能力。
ISO179是塑料-简支梁冲击性能的测定
的国际标准。
它在第1章范围内说:该方法用于在规定的冲击条件下研究指定类型样品的性能,同时为了在内部固有限制的试验条件下评估样品的脆性或韧性。
对于高分子材料冲击强度常常受到温度、湿度、冲击速度、试样的几何形状以及应力方式等影响,因此抗冲击性能试验只是该材料在试验方法规定的条件下的冲击韧性,没有绝对的物理意义。
在试样的几何形状和测试仪器确定下来以后,测试时的温度和湿度对冲击性能有较大的影响。
一般温度高时材料韧性好,低温时材料发脆,冲击强度会下降。
对于以吸湿的材料,测试时的湿度对冲击强度也有影响,例如尼龙吸湿性比较强,在湿度大的添加下,冲击强度会变大。
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,我们技术中心只有常温冲击;依据试样首例状态,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,我们只有弯曲冲击-简支梁和悬臂梁冲击;依据采用的能量和冲击次数,可分为大能量的一次冲击(简称一次冲击试验或落锤冲击试验)和小能量的多次冲击试验(简称多次冲击试验)。
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。
一次冲击性能试验得不到表征该材料的固定参数。
在这儿仅介绍简支梁和悬臂梁冲击试验。
在冲击负荷下测定材料的冲击强度.用于评价材料抵抗冲击的能力或判断材料的脆性或韧性程度.在工程应用上是一项重要指标,反映不同材料抵抗高速冲击而至破坏的能力.
简支梁用于硬质塑料;使用简支梁冲不断的材料,使用悬臂梁冲击就显得特别重要。
对于完全不破坏的试样不报告数值,用NB表示。
无缺口与有缺口计算公式不同,前采用试样宽度,后采用试样缺口底部的剩余宽度。
测得完全破坏和铰链破坏值计算平均值,部分破坏值以P表示.纪录破坏类型.规定厚度小于3mm的试样不可做冲击试验。
冲击测试的影响因素如下:
冲击试验的测试标准有ISO179塑料-简支梁冲击性能的测定、ISO 180塑料-悬臂梁冲击性能测定、ASTM D256塑料-悬臂梁冲击性能测定。
ISO标准的冲击强度单位是kJ/m2;ASTM标准的冲击强度单位是J/m。