塑料制品性能檢測必知關鍵要素
本文敘述了塑料檢測種類、性能、設備儀器和塑料材料檢測的特點、影響檢測結果的因素及檢測設備儀器硬件。影響測試結果的主要因素有原材料、試樣制備、測試條件等。
談到塑料檢驗檢測不能不說其檢驗測試的對象,就其檢驗檢測而言,主要有樹脂檢測、制品檢測和助劑及添加劑檢測等。按材質(zhì)分有通用塑料和工程塑料及特種工程塑料。按制品種類分有塑料薄膜、管材、異型材、板片材、發(fā)泡板材、土工合成材料、編織制品、包裝容器和日用品及其他等。
依據(jù)的標準有標準(ISO、IEC)、國家GB(可分為強制標準、推薦標準)、行業(yè)標準QB、地方標準DB、企業(yè)標準Q,而檢測標準又可分為通用標準、方法標準、制品標準和其他共240余部,而其中通常使用的只有50部。
檢測的主要儀器設備有微機控制電子試驗機、落錘沖擊試驗機、簡支梁和懸臂梁沖擊試驗機、制樣機,塑料管材沖擊、壓縮、彎曲試驗機,靜液壓和動液壓試驗機、垂直水平燃燒儀、電熱鼓風干燥箱、恒溫恒濕儀、疝燈加速耐老化儀、熔體流動速率儀、熱空氣老化試驗儀、介電強度測定儀、熱變形、VST(維卡軟化溫度)測定儀、轉矩流變儀、電腦控制的導熱率測定儀、電腦控制的閃電測定儀、錐形量熱儀等。
塑料性能測試的特點
塑料性能測試有其自身的特點
(1)應變率高、塑性區(qū)大。塑料在常溫下一般具有較高的彈性應變率,此值遠遠高于金屬、木材和陶瓷等材料。
(2)溫度效應明顯。塑料的高分子鏈段結構和活動性能對溫度的依賴性非常明顯,可以說塑料性能是溫度的函數(shù)。
(3)時間效應突出。塑料的粘彈性行為使其受力后的蠕變和松弛現(xiàn)象嚴重,這是由于分子在外力作用下,逐漸發(fā)生了重構和排列造成的。另外,受日光、水霧、臭氧、金屬雜質(zhì)等影響,處于不受力狀態(tài)下(自然條件下)的塑料均會發(fā)生不同程度的老化,即性能劣化,導致很多性能(物理性能、力學性能)發(fā)生變化。這些現(xiàn)象不僅在設計、使用場合要充分考慮,而且在測試、檢驗中也應著重考量。
(4)形變速率影響顯著。塑料材質(zhì)有脆性材料和韌性材料(有屈服點的韌性材料和無屈服點的韌性材料)之分,這種變形速率的影響遠遠大于一般普通金屬材料。
(5)測定資料易于分散。由于組成塑料的高分子材料的分子量分布分散性,鏈段結構各異,只有嚴格遵守各種技術規(guī)范,方能獲得準確、可靠、有效的結果,達到檢驗檢測的目的。
影響測試結果的三大因素
影響塑料檢驗測試結果的因素眾多,但不外乎內(nèi)因與外因兩個方面。內(nèi)部因素,如塑料本身的分子量大小、分布、結晶和取向成度、內(nèi)部缺陷等;外部因素,如試樣的制備過程、溫度濕度和大氣壓、載入的速度等。從測試角度來說,重點考慮與實驗結果準確度相關的關鍵因素。概而擴之,主要有原材料、制樣和測試條件三大方面。
(1)原材料因素。*,塑料是由樹脂和添加劑所組成,其性能隨樹脂和添加劑的品種、牌號、及其用量而異。加之,為了改善材料的性能和便于加工成型,提高性價比,需加入各種添加劑填料,終使得高分子材料的性能明顯高于樹脂。故而在塑料測試實驗結果中很有必要注明所用原材料牌號、品級、生產(chǎn)廠家、組成配比等原材料信息。
(2)制備試樣的因素。在塑料檢驗測試實驗中,所用試樣的幾何形狀有粉狀(PVC樹脂)、粒狀(PE、PP)、板和片、膜、絲、條棒等。有些甚至是液狀,如PVC糊樹脂大多是液態(tài)。對于固體塑料,制備實驗試樣的方法、條件、和設備(板、片沖裁機、注塑機、液壓機)均會通過試樣的受熱歷史、受力歷史、分散狀態(tài)差異,影響實驗試樣的加工性、微觀結構及宏觀性能。
由于試樣在制備過程無可避免地會產(chǎn)生一些內(nèi)應力,為消除這些因素對測試結果的影響,保證資料的有效性。因此,在測試實驗之前,可根據(jù)不同塑料的性質(zhì),選擇性地對塑料進行退火處理,以消除內(nèi)應力。
(3)測試的條件因素。測試環(huán)境條件包括測試溫度、測試濕度、試樣的狀態(tài)和變形速率以及測試設備的狀況等。測試溫度和濕度對測試結果的影響程度取決于所測性能專案和試樣材料。在試樣制備之后,測試之前,必須進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。目前國內(nèi)外對狀態(tài)調(diào)節(jié)的標準相同,一般調(diào)節(jié):溫度23±2℃,濕度50±10%,氣壓86~106kP條件,放置24h(但個別也有差異,如4h、16h、48h),其標準代號為23/50。
測設備和儀器是硬件條件
談到檢驗檢測不能不說檢測設備和儀器等硬件條件。設備和儀器及裝置所測定的只是物理量,而任何一個物理量是由數(shù)值和單位構成來表示的,即:數(shù)值×單位=物理量。檢測技術是人們?yōu)榱藢Ρ粶y物件所包含的信息進行定性和定量掌握而采取的一系列技術措施,它是產(chǎn)品核對總和質(zhì)量控制的重要手段。我們必須借助檢測工具、儀器、設備才能對產(chǎn)品質(zhì)量進行評價。
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