在探索塑胶材料的奇妙世界里,有一个不可或缺的工具,那就是物性表。它就像是一本详尽的材料字典,记录了各种塑胶原料的“个性特点”,帮助我们了解它们在不同条件下的表现,从而做出更合适的选择。
什么是物性表? 物性表(TDS-Technical Data Sheet)是一份详细描述产品或材料规格、性能和应用细节的文档,相当于塑胶原料的“身份证”。它由生产商提供,详细列出了原料的物理、化学和机械特性。通过物性表,我们可以快速了解塑胶原料的性能特点,从而帮助我们在加工和生产中选择最合适的材料。就像挑选商品时看说明书一样,物性表让我们在众多塑胶原料中轻松找到满足需求的那一种。
物性表中有那些数据? 如果说物性表是塑胶原料的“身份证”,那么这张“身份证”上都有哪些数据呢?物性表中可有着不少关键信息呢。包含了各种材料的物理和化学性质数据,这些数据涵盖了密度、粘度、表面张力、溶解度、临界值、蒸气压、比热容、热导率、汽化热和生成热等具体指标。
物性测试标准 国际上较为常用的高分子物性测试标准有ASTM和ISO。由于不同测试标准的测试条件和测试样条尺寸的不同,因此测试所得的数据不能相互对应。 ASTM属于行业标准, 即美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials),其标准全球通用,对保障产品质量、便利贸易以及助力技术创新极为关键。标准制定时,会做大量研究、测试,还有行业专家参与,所以标准既权威又实用。 ISO属于国际标准, 即国际标准化组织(International Organization for Standardization),由各国标准化机构组成的全球性非政府组织。它致力于制定各种国际标准,以促进全球贸易、提高产品和服务质量、确保安全以及推动可持续发展。
物理性能 比重 ASTM D792 比重是指在23℃时的质的密度(质量/体积)和23℃时无气泡蒸馏水的密度的比值。通过用0.9975乘以比重,比重便能转换为密度。密度是材料单位体积的重量,通常用g/cm3。 注塑过程中,可把零件的重量变换为密度,用于检查每模成型产品的质量,或者评估制品注塑过程模与模之间的均匀性。零件重量可以用作质量和过程控制的检测点。 两个程序来测定比重: 成型收缩率 ASTM D955 热塑性塑料加热后会变成流体并且膨胀,冷却时会从初始的熔融状态固化并收缩,这种从液态到固态并伴随体积和密度的变化称为材料或模具收缩率。 在注射成型中,模具型腔和成型样品的尺寸之间的差异可能会根据模具的设计和成型过程的操作而有所不同。已知诸如模具和熔体温度,填充时间和填充条件等因素会显着影响收缩率。 熔融指数 ASTM D1238 熔融指数 MI,指塑胶材料在熔融状态下的相对流动性,表示加工时的流动性能的数值,是塑料加工行业使用的最基本的数据之一。 熔融指数常见叫法: 熔融指数(MFI:Melt Flow Index) 溶体指数(MI:Melt Index) 溶体流动速率(MFR:Melt Flow Rate) 溶体体积流率(MVR:Melt Volume Flow Rate) 测量方法: 在一定的荷种(Kg)及温度(℃)下,称量指定的时间(10分钟)经过一定直径的管子所流出来的融胶重量(克数)。MI值越大,表示塑料的流动性越好;反之,则流动性越差。实际应用时一般都不会真的花10分钟让塑料流动下来,而是取10秒钟或20秒钟来推估10分钟可能留下来的量。
机械性能 拉伸强度&断裂伸长率 ASTM D638 拉伸强度:在规定的测试条件下,拉伸试样直至断裂为止所受的最大载荷与试样截面积之比为拉伸强度。其单位以公斤力 /平方厘米或是Pa表示,计算时采用的面积是断裂处试样的原截面积。 断裂伸长率:试样拉断时的位移值与原长的比值,用百分比(%)表示。 测试方法:在测试机上匀速拉标准试样直至拉断,软件反应出测试的作用应力和断裂时拉伸长度。
弯曲强度&弯曲模量 ASTM D790 弯曲强度:是指材料在弯曲负荷作用下破裂或达到规定弯矩时能承受的最大应力,此应力为弯曲时的最大正应力,以MPa(兆帕)为单位。它反映了材料抗弯曲的能力,用来衡量材料的弯曲性能。 弯曲模量:也叫挠曲模量,是弯曲应力比上弯曲产生的应变。材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。 测试方法:测试材料标准样条在匀速施加的载荷作用下弯曲,取当破裂或达到规定挠度时能承受的最大应力和所发生的应变为弯曲强度。应力与应变的比值为弯曲模量。
洛氏硬度 ASTM D785 硬度是评估材料表面硬度的一种材料机械性能,是塑料材料对压印,刮痕的抵抗能力。(注:根据试验方法不同,有巴氏(Barcol)硬度,布氏(Brinell)硬度,洛氏( Rockwel)硬度,邵氏(Shore)硬度,莫氏(Mohs)硬度,刮痕(scratch)硬度和维氏(vickers)硬度等。
冲击强度 ASTM D256 冲击强度:是体现材料承受冲击负荷的能力。在冲击负荷下,材料破坏时所消耗的功与试样的横截面积之比。 测试方法:悬臂梁形式把试样夹持在摆锤试验机的底座上,释放摆锤,试件破断所消耗的能量由摆锤下落的高度和摆起高度来计算。测试时试样的摆放方式有以下3种: 缺口面对摆锤:缺口直接面对冲击力,这种测试模拟了材料在实际使用中可能存在的缺口或缺陷情况下的冲击性能。 缺口背对摆锤:缺口背对冲击力,这种测试可以评估材料在没有缺口应力集中影响下的冲击性能。 试样无缺口:试样没有预制缺口,这种测试用于评估材料在理想状态下的冲击性能。
耐热性能 维卡软化点 ASTM D1525 试样于液体传热介质中,在一定的载荷、一定的等速升温条件下,被针头1mm?的压针压入1mm深度时的温度。该温度反映了当一种材料在升温装置中使用时期望的软化点。 测试程序: 将测试样品放置在测试设备中,使穿刺针放在其表面上,离边缘至少1毫米。对样品施加10N或50N的载荷。然后将样品下降到23摄氏度的油浴中。以每小时50°或120℃C的速度将浴升高,直到针刺入1毫米。
热变形温度 ASTM D648 热变形温度(Heat deflection temperature)简称HDT,标准样条在一定的升温速率及载荷作用下样条挠度变化0.21mm时对应的温度。可用来对比不同材料在试验条件下的相对性能,而主要用于质量控制和开发目的。
电学性能 ▶ 表面电阻率 IEC 60093 Surface Resistivity 表面电阻率是材料表面上两点间的直流电压与通过的电流之比,表示物体表面形成的使电荷移动或电流流动难易程度的物理量,单位是欧姆(Ω) ▶ 体积电阻率 ASTM D257 Volume Resistivity 体积电阻率,是材料每单位体积对电流的阻抗,用来表征材料的电性质。通常体积电阻率越高,材料用做电绝缘部件的效能就越高。通常所说的电阻率即为体积电阻率。 ▶ 介电强度 ASTM D149 Dielectric Strength 介电强度,是材料抗高电压而不产生介电击穿能力的量度,将试样放置在电极之间,并逐步升高所施加的电压直到发生介电击穿,以此测量介电强度。所得的结果是以kv/mm为单位。 ▶ 耐电弧性 ASTM D495 Arc Resistance 表示标准电弧焰在材料表面引起炭化至表面导电而电弧消失所需时间。
材料成型参数 每份物性表最后都有附上建议成型参数,非强制设定,成型厂可根据参数结合机台自行调试生产,以达到产品最佳成型效果。