技術資料
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比重: 比重是指物質密度與水密度的比值,所謂密度是指單位體積的重量。目前所知塑膠中比重較輕的如聚甲基戊烯為0.83,較重的如鐵氟龍為2.3,其他多在1左右。比重的測定可依ASTM D792水中置換法測得。 分子量: 一般化合物的分子量是不變的,而聚合體的分子量則是大小不均,因此必須以平均值及分佈度表示。這些數數值可依ASTM D3598的膠粒穿透色層分析法測得。 黏度: 黏度常用來顯示膠塑體及膠溶體的特性。一般可依ASTM D1823及D1824的方法測定。 假比重及粒徑分佈: 這兩項常可以顯示塑膠原料的顆粒大小及填塞緊密狀況。粒徑分佈可依ASTM D1921的篩分法測得,假比重可依ASTM D1895的方法測定。 游離單體含量: 游離單體含量可表示樹脂聚合的程度,一般以%或ppm表示。 吸水率: 吸水率是測定塑膠吸收水分的程度。測法是先將樣品烘乾後稱重。浸入水中24或48小時後,取出再稱重,計算重量增加的百分比,即為吸水率。塑膠材料中酚醛樹脂、尿醛樹脂、尼龍、纖維素樹脂等吸水率較高,而烯烴類如PE、PP等吸水率較低。一般吸水性太大,易影響機械強度與尺寸穩定性。 透氣率: 透氣性是測定塑膠膜或塑膠板氣體穿透難易的程度,可以依ASTM D143的方法測得。 機械性質 抗張(拉)強度及伸長率: 抗張強度是指將塑膠材料拉伸到某一程度所需力的大小,通常以每單位面積多少力來表示。而其所拉伸的長度百分比即為伸長率。常用的拉張強度試片如圖1-1所示。其拉伸的速度為5.0~6.5mm/min。詳細方法可參考ASTM D638。
彎曲強度: 彎曲強度又稱折曲強度,主要為測定塑膠耐折的能力,可依照ASTM D790的方法測得,而常以每單位面多少力來表示。一般PVC,美臘明樹脂、環氧樹脂及聚酯類彎曲強度均甚佳。玻璃纖維也常可用來提高塑膠的耐折性。 壓縮強度: 壓縮強度是塑膠承受外來壓縮力的能力,可依ASTM D695的方法測定。 衝擊強度: 衝擊強度是指塑膠受外力打擊所能承受的強度。ASTM D256的測法有夏比法及艾氏法兩種。ASTM的衝擊強度計算是以破壞試片所需能量除以試片溫度表示。但各國標準不同,歐洲國家也有除以斷裂點截面積的。一般塑膠以PVC、PE、PP、ABS等衝擊強度較高。 硬度: 一般塑膠的硬度可採用Rock well Druometer法(ASTM D785)、Barcol Impressor法(ASTM D785)或Shore Durometer法(ASTM D2240)來測定。硬度是以規定尺寸的鋼球在規定的壓力下押入試片的表面,以鋼球押入的深度表示。Rockwell硬度因應試片的堅硬度而不同的尺標,對於塑膠主要的有R(鋼球徑12.7mm、荷重 60kgf),M(鋼球徑6.35mm、荷重 100kgf),E(鋼球徑3.175mm、荷重 100kgf)。 彈性係數(抗拉彈性率): 彈性係數是顯示塑膠受外力作用變形後回復原來形狀的能力,一般以應力對應的比值表示。此外,塑膠常見的還有彎曲彈性數及壓縮彈性係數。一般彈性越大,表示該塑膠材料的剛性越好。 熱性質 塑膠的熱性質是指其在溫度變化的影響下,各種形式改變的程度。通常熱性質與塑膠加工的關係最為密切。茲將重要的項目分述如下: 荷重熱變形溫度: 簡稱HDT。依ASTM D648的試驗法,熱變形溫度是使試片在一定壓力及一定加溫速度下,彎曲到一定程度時的溫度。熱變溫度顯示塑膠在高溫受壓下能否保持不變的外形。 維卡軟化點: 維卡軟化點依ASTM D1525的測法,是在一個1mm2的平垣針尖施加一定的荷重(1kg),以每小時50。C的速度升溫,至針頭插入的深度達1mm時的溫度,即為維卡軟化點。此點是表示塑膠受熱而硬度降低,即將開始流動的溫度。 熱傳導率: 熱傳導率是指熱量在塑膠材料中傳導的速率,可依ASTM C177來測定。熱傳導率越低,表示隔熱性越好。一般金屬礦物或玻璃纖維填充的塑膠熱傳導率較高,而木粉填充的塑膠較低。發泡性塑膠常能使熱傳導率降低很多。 熱膨脹係數: 熱膨脹係數是塑膠加熱時尺寸膨脹的比率,可依ASTM D696方法測定。由於一般塑膠的熱膨脹係數比金屬大2~10倍,因而在設計塑膠與金屬併用的器具時,必須詳加考慮,以防止因內部應力而造成龜裂。 收縮率: 收縮率是指塑膠製品收縮後與原模具設尺寸的比例,可依ASTM D955方法測得。在塑膠模具設計時,收縮率必須先予考慮,以免造成成形品尺寸的誤差。 熔態指數: 熔態指數又稱熔化指數,是一種顯示膠流動性的方式。其測定方法是使用熔態指數計在一定度及壓力下,讓熔膠由一定長度及口徑的小孔中流出一段時間後,稱其重量,即為熔態指數。通常可用來判斷熱塑性塑膠的加工性質。 融點: 即是結晶性材料的結晶破壞的終止溫度。 玻璃轉移點: 即構成分子的鏈段產生轉動或振動,型態上由固體狀態變成流體狀態時的溫度轉移點。 化學性質 化學性質是指塑膠材料在受到化學物質、溶劑,或其他化學變化的影響而形成劣化,變質或不穩定的性質。可分下列項目討論: 抗溶劑性: 抗溶劑性的測定方法,為將塑膠材料在一定度下浸漬於溶劑中一段時間後,測定其重量、體積、抗張強度與伸長率等的變化,變異小的即具有優良的抗溶劑性。 燃燒性: 塑膠燃燒性是測定試片的燃燒速率及自熄效果。塑膠中鐵氟龍、聚氯乙烯、尼龍類均有自熄效果,而烯烴類如聚乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯則較易燃燒。為改善塑膠的耐燃性,通常添加難燃劑,與塑膠有關的有JIS A 1321的建築材料耐燃試驗法、UL規格、ASTM D 229、D508、D757、E84及JISK 6911、K6918等。 耐侯性: 耐候性是指塑膠材料對戶外環境下,受光、熱、空氣、風雨的影響,而引起變質、劣化的抵抗性,包括在紫外光、氧、臭氧影響下的安定性等。耐候性試驗可分為戶外曝露法及人工促進法,前者可參考ASTM D1435,後者參考ASTM D1499。 |