本文敘述了塑料檢測種類、性能、設(shè)備儀器和塑料材料檢測的特點(diǎn)、影響檢測結(jié)果的因素及檢測設(shè)備儀器硬件。影響測試結(jié)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(yàn)檢測不能不說其檢驗(yàn)測試的對象,就其檢驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)有標(biāo)準(zhǔn)(ISO、IEC)、國家GB(可分為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)、推薦標(biāo)準(zhǔn))、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB、地方標(biāo)準(zhǔn)DB、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q,而檢測標(biāo)準(zhǔn)又可分為通用標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、制品標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備有微機(jī)控制電子試驗(yàn)機(jī)、落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、簡支梁和懸臂梁沖擊試驗(yàn)機(jī)、制樣機(jī),塑料管材沖擊、壓縮、彎曲試驗(yàn)機(jī),靜液壓和動液壓試驗(yàn)機(jī)、垂直水平燃燒儀、電熱鼓風(fēng)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(yàn)儀、介電強(qiáng)度測定儀、熱變形、VST(維卡軟化溫度)測定儀、轉(zhuǎn)矩流變儀、電腦控制的導(dǎo)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(diǎn)
塑料性能測試有其自身的特點(diǎn)
(1)應(yīng)變率高、塑性區(qū)大。塑料在常溫下一般具有較高的彈性應(yīng)變率,此值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬、木材和陶瓷等材料。
(2)溫度效應(yīng)明顯。塑料的高分子鏈段結(jié)構(gòu)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(shí)間效應(yīng)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(yán)重,這是由于分子在外力作用下,逐漸發(fā)生了重構(gòu)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(dǎo)致很多性能(物理性能、力學(xué)性能)發(fā)生變化。這些現(xiàn)象不僅在設(shè)計(jì)、使用場合要充分考慮,而且在測試、檢驗(yàn)中也應(yīng)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(diǎn)的韌性材料和無屈服點(diǎn)的韌性材料)之分,這種變形速率的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)各異,只有嚴(yán)格遵守各種技術(shù)規(guī)范,方能獲得準(zhǔn)確、可靠、有效的結(jié)果,達(dá)到檢驗(yàn)檢測的目的。
影響測試結(jié)果的三大因素
影響塑料檢驗(yàn)測試結(jié)果的因素眾多,但不外乎內(nèi)因與外因兩個(gè)方面。內(nèi)部因素,如塑料本身的分子量大小、分布、結(jié)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(diǎn)考慮與實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度相關(guān)的關(guān)鍵因素。概而擴(kuò)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(jià)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(yàn)測試實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)試樣的方法、條件、和設(shè)備(板、片沖裁機(jī)、注塑機(jī)、液壓機(jī))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(shí)驗(yàn)試樣的加工性、微觀結(jié)構(gòu)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(yīng)力,為消除這些因素對測試結(jié)果的影響,保證資料的有效性。因此,在測試實(shí)驗(yàn)之前,可根據(jù)不同塑料的性質(zhì),選擇性地對塑料進(jìn)行退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)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(shè)備的狀況等。測試溫度和濕度對測試結(jié)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(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。目前國內(nèi)外對狀態(tài)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)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(gè)別也有差異,如4h、16h、48h),其標(biāo)準(zhǔn)代號為23/50。
測設(shè)備和儀器是硬件條件
談到檢驗(yàn)檢測不能不說檢測設(shè)備和儀器等硬件條件。設(shè)備和儀器及裝置所測定的只是物理量,而任何一個(gè)物理量是由數(shù)值和單位構(gòu)成來表示的,即:數(shù)值×單位=物理量。檢測技術(shù)是人們?yōu)榱藢Ρ粶y物件所包含的信息進(jìn)行定性和定量掌握而采取的一系列技術(shù)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(shè)備才能對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。
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