常见塑料物性的检测及标准

常见塑料物性的检测及标准流动系数（1）测试的标准：ASTM D1238（2）常用的测试标准的量测仪器是溶液指数计（Melt Indexer）.（3）流动系数检测方法：是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值。

它是美国量测标准协会(ASTM)根据美国杜邦公司(Du Pont)惯用的鉴定塑料特性的方法制定而成，其测试方法是先让塑料粒在一定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下，融化成塑料流体，然后通过一直径为2.1mm圆管所流出的克（g）数。

其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。

（4）测试的具体操作过程是：将待测高分子（塑料）原料置入小槽中，槽末接有细管，细管直径为2.095mm，管长为8mm。

加热至某温度后，原料上端藉由活塞施加某一定重量向下压挤，量测该原料在10分钟内所被挤出的重量，即为该塑料的流动指数。

有时您会看到这样的表示法?MI25g/10min，它表示在10分钟内该塑料被挤出25克。

一般常用塑料的MI值大约介于1~25之间。

MI愈大，代表该塑料原料粘度愈小及分子重量愈小，反之则代表该塑料粘度愈大及分子重量愈大。

收缩率•测试的标准：ASTM D955•塑胶制品经冷却、固化并脱模成形后，其尺寸与原模具尺寸之差的百分比。

（3）因结构不同的关系，结晶性塑料与非结晶性塑料的收缩率存在明显的差异。

一般地，结晶性塑料的收缩率比非结晶性塑料的收缩率大上好几倍（如下表所示）。

同时有添加玻璃纤维或其它强化剂的塑胶材料，其收缩率可降低好几倍。

影响成型收缩的因素有热收缩、结晶度（热塑性）或硬化度（热固性）、弹性回复、分子配向、与成型条件等因素。

<1>热塑性塑料塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%)ABS0.3~0.8PA0.6~2.5POM0.8~3.5 AS0.2~0.7PA-60.5~2.2PP 1.0~2.5 CA0.3~0.8PA-660.5~2.5PPO0.5~0.7 CAB0.4~0.5PA-610 1.2PPS0.6~1.4 CAP1PA-612 1.1PS0.2~1.0 CP0.4~0.5PA-11 1.2PVA0.5~1.5 EC0.4~0.5PA-120.3~1.5PVAC0.5~1.5 EPS0.4PAR0.8~1.0PVB0.5~1.5 FEP 3.0~4.0PBT 1.3~2.4硬质PVC0.1~0.5FRP0.1~0.4PC0.4~0.7软质PVC 1.0~5.0 EVA0.5~1.5PCTFE0.2~2.5PVCA 1.0~5.0 HDPE 1.2~2.2PE0.5~2.5PVDC0.5~2.5 HIPS0.2~1.0PET 2.0~2.5PVFM0.5~1.5 LCP0.1~1.0PES0.5~1.0SAN0.2~0.6 LDPE 1.5~3.0PMMA0.2~0.8SB0.2~1.0<2>热固性塑料塑料名称成形收缩率(%)塑料名称成形收缩率(%) EP0.1~0.5SP0.0~0.5MF0.5~1.5UF0.6~1.4PDAP0.1~0.5UP0.1~1.2PF0.4~0.9DAP0.1~0.5PU0.6~0.8BMC0.0~0.2热膨胀系数•测试的标准：ASTM D696•塑料加热时尺寸膨胀的比率•由于一般塑料的热膨胀系数比金属大2～10倍，因此在设计模具、塑料与金属并用的器具、塑料的钳核物时，必须详加考虑，以防止因内部应力而造成产品的龟裂变形。

玻璃转移点（TG）•当塑料的温度达到玻璃转移点时，其分子键的分枝开始局部脉动，塑料便由玻璃状变成橡胶状。

•当聚合物的温度在Tg时，会由较高温下呈现的橡胶态，转至低温下所呈现的具坚硬易脆性质的玻璃状。

结晶性塑料有明显的Tg及潜热值，聚合物是呈现橡胶态还是玻璃状全视Tg与当时使用时的温度而定，故Tg为聚合物在使用上的重要指针。

（3）下列举数种塑料的Tg值：塑料名称Tg(℃)塑料名称Tg(℃)PVC(rigid)80~212聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)39~150HDPE-120PET79LDPE-120PBT20 Polypropylene,PP-10~-18PI410聚苯乙烯(Polystyrene,PS)63~112PPS85 PMMA100~120PSF190ABS88~105PESF230PA57PEEK143聚缩醛(Polyacetal,POM)-50~-85U Polymer190 PEI217~220PAI280 Nylon650~59Nylon6,649~261Nylon4678聚乙烯(Polyethylene,PE)-120~-125Polyvinyl chloride60~76Polysulfone146~273聚丙烯(Polypropylene,PP)-10~-18ASA104 HIPS100PES230SAN100PU120塑料的熔点（TM）•塑料的熔点是指塑料由固体状态变成熔融状态时的温度，此时结晶性塑料的比容显着增加，此温度又称可加工温度。

（2）下表为一些塑料的Tm值：塑料名称Tm(℃)塑料名称Tm(℃) HDPE130~135PET250~265LDPE107~120PBT225~230 Polypropylene,PP165~176POB450 PA220PEEK334聚缩醛(Polyacetal,POM)175~181PPS285~290 PTFE327Nylon6215~225 Nylon46295Nylon11184~187聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)220Nylon12177~178 PMMA160Nylon6,6225~265 PVC(rigid)212Nylon6,10213ACETAL160聚乙烯(Polyethylene,PE)115~176Nylon6,12210~220聚丙烯(Polypropylene,PP)176热变形温度（HDT）•测试的标准：ASTM D648•显示塑胶材料在高温受压下能否保持不变的外形，一般用来表示塑料的短期耐热性。

•测试方法：将试片在一定压力及一定加温速度下，弯曲到一定程度时的温度。

例如，在一标准试片（127×13×3mm）的中心，置放在455kPa或1820kPa负载下，并以2℃/min条件升温直到变形量为0.25mm时的温度。

•对非结晶塑料，HDT比Tg小10~20℃；对结晶塑料，HDT则接近于Tm。

通常加入纤维补强后，塑料的HDT会上升，因为纤维补强可以大幅提升塑料的机械强度，以致在升温的耐挠曲测试时，会呈现HDT急剧升高的现象。

弹性系数弹性系数是指塑料受外力作用变形后恢复原来形状的能力，一般以应力对应变的比值表示。

弹性值愈大表示塑料材料的刚性（Rigidity）愈好。

硬度•测试的标准：塑料的硬度常采用洛氏硬度萧氏硬度法来测试。

•其中Shore A常用来测定较软的塑料，如TPE等弹性体或橡胶；Shore D则来测定较硬的塑料；而Rock Well几乎都是测定较硬之工程塑料或高性能工程塑料。

•它们的公式换算为Shore D＋50=Shore A。

普通PE、MF、UF、FRP等塑料较硬，PE类较软。

冲击强度•测试的标准：ASTM D256。

其中有夏比（Charpy）法及艾氏（Izod）法两种。

•计算方法是将破坏试片所需的能量值除以试片的宽度。

一般塑料以PVC、PE、PP、ABS等冲击强度较高。

压缩强度•测试的标准：ASTM D695。

•塑料承受外来压缩力的能力。

•聚缩醛、聚酯、压克力、尿权树脂和美腊明树脂在这方面性能较突出。

弯曲强度•测试的标准：ASTM D790•主要用来测定塑料耐折的能力，以每单位面积多少力来表示。

•一般塑料以PVC、美腊明树脂、环氧树脂及聚酯类弯曲强度为佳。

玻璃纤维也常用来提升塑料的耐折性。

弯曲弹性率是指将试片弯曲时（测试方法如弯曲强度），在弹性范围内，单位变形量所产生的弯曲应力。

一般弯曲弹性率越大，则表示该塑胶材料的刚性越好。

抗张强度•测试的标准：ASTM D638•检测的方法：将塑胶材料拉伸到某一程度，所需力量的大小，通常以每单位面积多少力来表示，而其所拉伸长度的百分比即为伸长率。

拉伸强度试片其拉伸的速度通常为5.0～6.5mm/min。

透气率•测试的标准：ASTM D1434•塑料膜或塑料板气体穿透难易的程度。

吸水率•测试的标准：•检测的方法：将样品烘干后称重，再浸入水中24或48小时，然后取出来再称重，计算重量增加的百分比。

•酚醛树脂、尿醛树脂、尼龙、纤维素树脂等吸水率较高，PE、PP等吸水率较低。

一般吸水率大者，其机械强度与尺寸稳定性易受影响。

游离单体•游离单体含量可表示树脂聚合的程度，一般以?或ppm表示。

用做食品容器的塑料，或单体聚有毒性的塑料对游离单体含量管制较严。

假比重及粒径分布•测试的标准：粒径分布可依ASTM D1921的筛分法测得，假比重可依ASTM D1895的方法测得。

•显示塑料原料的颗粒大小及填塞紧密状况。

黏度•测试的标准：ASTM D1823及ASTM D1824的方法测得。

•显示胶塑体及胶溶体的特性。

分子量•测试的标准：ASTM D3598。

•一般化合物的分子量是不变的，而聚合体的分子量则是大小不均，所以必须采用平均值及分布度表示。

常用的分子量表示法为重量平均分子量MW及数目平均分子量MN，其比值MW/MN称为分子量分布。

比重•测试的标准：ASTM D792水中置换法测得。

•物质密度与水密度的比值（水密度为1），所谓密度是指单位体积的重量。

比重可用来估算制品所需原料的重量，而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决。

•比重可用来估算制品所需原料的重量，而要减轻塑料的用量或重量可采用发泡的方式解决。

常见塑胶的改性方式及说明塑料添加剂的简介添加剂是指分散在塑料分子结构中，不会严重的影响塑料的分子结构，而能改善其性质或降低成本的化学物质。

添加剂的加入，能促使塑料改进基材的加工性、物理性、化学性等功能和增加基材的物理、化学特性。

根据添加剂改进塑料的功能差异，添加剂有许多不同称谓。

具体来说，从增加基材的加工特性方面分析，添加剂包括：①流动性：滑剂；②热安定；③热安定剂、抗氧化剂；④分散性：加工助剂、分散剂；⑤兼容性：兼容剂、偶合剂；⑥熔融强度：架桥剂、增黏剂。

从增加基材的物理、化学特性方面分析，添加剂包括：①刚性、强度：填充剂、晶核剂；②冲击性：冲击改质剂；③耐热性：填充剂、晶核剂；④耐燃性：耐燃剂；⑤耐候性：安定剂UV安定剂；⑥导电性：抗静电剂导电涂料填料；⑦颜色：色料；⑧软硬度：可塑剂加工油；⑨密度：发泡剂；⑩透明性：晶核剂，卫生性：抗菌剂。