一、機(jī)械力學(xué)性能

1、密度與比重

塑料的比重是在一定的溫度下,秤量試樣的重量與同體積水的重量之比值,單位為g/cm3,常用液體浮力法作測定方法.

在質(zhì)量相同的條件下，密度越輕，根據(jù)ρ=m/V，比重越小，在等體積，價格相同的情況下，比重越小的材料可以制造的產(chǎn)品越多，單個產(chǎn)品的材料成本也就越低，而且可以減少產(chǎn)品的重量，節(jié)省運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。所以，比重是非常重要的屬性。特別是在塑料代替金屬等材料的時候，是特別大的一個優(yōu)勢。

2、拉伸/彎曲

在拉伸性能的測試中，通常的測試項(xiàng)目為拉伸應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度、拉伸屈服強(qiáng)度、斷裂伸長率、拉伸彈性模量，彎曲模量/彎曲強(qiáng)度等。

拉伸測試：測定高聚物材料的基本物性，對材料施加應(yīng)力后，測出變形量，求出應(yīng)力，應(yīng)力應(yīng)變曲線是普通的方法。將樣條的兩端用器具固定好，施加軸方向的拉伸荷重，直到遭破壞時的應(yīng)力與扭曲。

彈性模量：E=(F/S)/(dL/L)（材料在彈性變形階段，其應(yīng)力和應(yīng)變成正比例關(guān)系）彈性模量”是描述物質(zhì)彈性的一個物理量，是一個總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。

彈性模量的意義：彈性模量是工程材料重要的性能參數(shù)，從宏觀角度來說，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度，從微觀角度來說，則是原子、離子或分子之間鍵合強(qiáng)度的反應(yīng)。

強(qiáng)度：材料在載荷作用下抵抗塑性變形或被破壞的大能力。

屈服強(qiáng)度：材料發(fā)生明顯塑性變形的抗力

拉伸強(qiáng)度：在拉伸試驗(yàn)中，試樣直至斷裂為止所承受的大拉伸應(yīng)力。

拉伸應(yīng)力：試樣在計(jì)量標(biāo)距范圍內(nèi)，單位初始橫截面上承受的拉伸負(fù)荷。

拉伸斷裂應(yīng)力：σｔ－εｔ曲線上斷裂時的應(yīng)力。

拉伸屈服應(yīng)力：σｔ－εｔ曲線上屈服點(diǎn)處的應(yīng)力。

斷裂伸長率：試樣斷裂時，標(biāo)線間距離的增加量與初始標(biāo)距之比。

屈服點(diǎn)：σｔ－εｔ曲線上σｔ不隨εｔ增加的初始點(diǎn)。

注：

E越大，說明材料越硬，相反則越軟；

σb或σy越大，說材料越強(qiáng)，相反則越弱；

εb或S越大，說明材料越韌，相反則越脆

3、沖擊

定義：擺錘打擊簡支梁試樣的中部，使試樣受到?jīng)_擊而斷裂，試樣斷裂時單位面積或單位寬度所消耗的沖擊功即為沖擊強(qiáng)度。

意義：沖擊韌性是描述高分子材料在高速碰擊下所呈現(xiàn)的堅(jiān)韌程度，或抗斷裂能力。一般來說，沖擊韌性包括兩個方面：受沖擊后的變形能力以及扛斷裂能力，前者一般用斷裂伸長率表示，而后者一般用沖擊強(qiáng)度來表示。

沖擊強(qiáng)度計(jì)算公式：E=A/bd

A：表示沖動時所消耗的功；b/d分別表示受沖擊部位的寬和厚；E即為沖擊強(qiáng)度

沖斷試樣所消耗的功一般分為以下幾個方面：

使試樣產(chǎn)生破裂的裂紋

使其中某些裂紋發(fā)展貫穿整個試樣而斷開

使裂紋附近的聚合物發(fā)生形變

使斷開的試樣片段飛出去

少量的克服空氣阻力以及機(jī)械零件之間的摩擦力

注：一般來說，在被破壞前所吸收的沖擊能越大，斷裂伸長也越大，材料的沖擊韌性越好。

4、洛氏/邵氏硬度

定義：材料抵抗其他較硬物體壓入其表面的能力。

目的：測量材料的適用性，間接了解材料的磨擦性能、拉伸性能、固化程度等力學(xué)性能

常用的硬度測試方法：邵氏硬度、洛氏硬度，硬度體現(xiàn)的是產(chǎn)品的堅(jiān)硬程度。在施加荷重的狀態(tài)下，測定堅(jiān)硬的圓珠凹陷時的抗衡性的實(shí)驗(yàn)。如果塑料中膠含量較多的話，沖擊強(qiáng)度將會增加，但硬度會下降。

5、撕裂強(qiáng)度

撕裂力Ft：撕裂試樣所需的平均力或大力。

撕裂強(qiáng)度：若已知試樣的厚度為dmm,則撕裂強(qiáng)度為撕裂力和厚度的比值Ft/d。GB和ISO多用F/d作撕裂強(qiáng)度，但ASTMD1004(塑料片材)以F作撕裂強(qiáng)度，ASTMD624(橡膠)則以F/d作撕裂強(qiáng)度。

6、塑料粘度

是指塑料熔融流動時大分子之間相互摩擦系數(shù)的大小。它是塑料熔融流動性高低的反映，即粘度越大，熔體粘性越強(qiáng)，流動性越差，加工越困難，同時也是聚合物分子量大小的一個測評方法。塑料粘度的大小與塑料熔融指數(shù)大小成反比。塑料粘度隨塑料本身特性，外界溫度，壓力等條件變化而變化。

二、熱學(xué)性能

1、熔融指數(shù)

熔融指數(shù)是一種表示塑膠材料加工時的流動性的數(shù)值。它是美國量測標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ASTM)根據(jù)美國杜邦公司慣用的鑒定塑料特性的方法制定而成，其測試方法是先讓塑料粒在一定時間（10分鐘）內(nèi)、一定溫度及壓力（各種材料標(biāo)準(zhǔn)不同）下，融化成塑料流體，然后通過一直徑為2.095mm圓管所流出的克（g）數(shù)。表示方法有MFI：流體質(zhì)量；MVR：流體體積。

在微觀上，融指越大表示體現(xiàn)粘度愈小及分子重量愈小，反之則代表該塑料粘度愈大及分子重量愈大。在宏觀上，其值越大，表示該塑膠材料的加工流動性越佳，反之則越差。

2、灰分

一般在馬沸爐中高溫灼燒，聚合物發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化，后有機(jī)成分揮發(fā)逸散，而無機(jī)成分（主要是無機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來，這些殘留物稱為灰分。一般改性的產(chǎn)品里面，灰分就是硅石、碳酸鈣、滑石粉、玻纖、鈦白粉等一些無機(jī)礦物質(zhì)。

目的：測定塑料中無機(jī)物質(zhì)的含量，作為判斷材料真假的一個依據(jù)以及評判材料性能的一個依據(jù)，如：在加玻纖的塑料中，高了塑料材料剛性增加，耐熱性增加，但韌性降低，反之，韌性增加，剛性耐熱性下降。

3、水分

指含在物體內(nèi)部的水。水分含量是影響諸如聚酰胺（PA）和聚碳酸酯（PC）等樹脂的加工工藝、產(chǎn)品外觀和產(chǎn)品特性的一個重要因素。在注塑過程中,如果使用水分含量過多的塑料粒子進(jìn)行生產(chǎn),則會產(chǎn)生一些加工問題,并終影響成品質(zhì)量,如：表面開裂、反光,以及抗沖擊性能和拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能降低等。

4、熱失重

熱失重就是通過對物質(zhì)加熱，使物質(zhì)逐漸揮發(fā)、分解，測量他隨溫度升高的重量的變化。這樣可以用來測定物質(zhì)的某些物理性質(zhì)，如：分解溫度，熔點(diǎn)等之類的。

5、玻璃化溫度

高聚物由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)的溫度，指無定型聚合物（包括結(jié)晶型聚合物中的非結(jié)晶部分）由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的轉(zhuǎn)變溫度，是無定型聚合物大分子鏈段自由運(yùn)動的低溫度，通常用Tg表示，隨測定的方法和條件有一定的不同。高聚物的一種重要的工藝指標(biāo)。在此溫度以上，高聚物表現(xiàn)出彈性；在此溫度以下，高聚物表現(xiàn)出脆性。

6、熱變形溫度

熱變形溫度（Heatdeflectiontemperature）：對高分子材料或聚合物施加一定的負(fù)荷，以一定的速度升溫，當(dāng)達(dá)到規(guī)定形變時所對應(yīng)的溫度。

測試目的：處于玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)的高聚物，隨著溫度的提高，原子和分子運(yùn)動能量提高，在外力作用下因其定向運(yùn)動而導(dǎo)致變形的能力增加，即材料抵抗外力的能力——模量隨溫度升高而下降，隨著溫度的提高，固定負(fù)荷下塑料產(chǎn)生的變形增加。

7、維卡軟化溫度

維卡軟化溫度是評價材料耐熱性能，反映制品在受熱條件下物理力學(xué)性能的指標(biāo)之一。材料的維卡軟化溫度雖不能直接用于評價材料的實(shí)際使用溫度，但可以用來指導(dǎo)材料的質(zhì)量控制。維卡軟化溫度越高，表明材料受熱時的尺寸穩(wěn)定性越好，熱變形越小，即耐熱變形能力越好，剛性越大，模量越高。

8、熱傳導(dǎo)系數(shù)

定義：物體熱傳導(dǎo)能力的熱性能參數(shù)，單位為W/m.K(kcal/m.℃.h)。

試驗(yàn)儀器：熱導(dǎo)率測定儀，適用于導(dǎo)熱材料和絕熱材料的測試

9、低溫脆化

塑料的剛性會隨著環(huán)境溫度的變化而變化，當(dāng)溫度降低到某一定溫度范圍時，就表現(xiàn)出呈剛性，繼而變脆。

脆化溫度的測定：在規(guī)定的受力及變形條件下，測出其顯示脆性破壞時的溫度

10、熱膨脹系數(shù)

物體在體積或長度隨溫度的升高而增大的現(xiàn)象稱為熱膨脹。熱膨脹系數(shù)是材料的主要物理性質(zhì)之一，它是衡量材料的熱穩(wěn)定性好壞的一個重要指標(biāo)。當(dāng)兩種不同的材料彼此焊接或熔接時，都要求這兩種材料具備相近的膨脹系數(shù)。

原因：如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大，焊接或熔接時由于膨脹速度不同，在焊接處產(chǎn)生應(yīng)力，降低了材料的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油。

11、燃燒測試

是指材料燃燒遇火時所發(fā)生的一切物理和化學(xué)變化，這項(xiàng)性能有材料表面的著火性和火焰?zhèn)鞑バ?、發(fā)熱、發(fā)煙、碳化、失重，以及毒性生成物的產(chǎn)生等來衡量。

測試方法：主要有氧指數(shù)燃燒性能測試、水平燃燒性能測試、垂直燃燒性能測試、灼熱絲可燃指數(shù)測試等，其中材料的阻燃性能直接影響材料的使用。

1）極限氧指數(shù)法

是在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，測量維持樣品燃燒所需要的低氧濃度的一種方法，燃燒的實(shí)驗(yàn)環(huán)境氣體為氮?dú)?氧氣混合物，測試樣品垂直放置（頂端接觸點(diǎn)火器）。因?yàn)榭諝庵醒鯕獾捏w積濃度為21％，所以如果LOI值高于21％（體積比）說明材料具有阻燃性能。LOI值越大，說明材料的阻燃性能越好。

2）灼熱絲測試

模仿了這種由熱或點(diǎn)燃所產(chǎn)生的作用（例如過載電阻器的生熱），來評價火災(zāi)的危害。灼熱絲測試的溫度為550，650，750，850，960℃甚至更高，具體的溫度由相關(guān)規(guī)范來決定：

如果滿足了下列條件之一就認(rèn)為材料樣品能夠經(jīng)受灼熱絲測試：材料無火焰和材料無火星。

樣品的火焰或者火星在移開灼熱絲30秒后熄滅，而且鋪在下面的棉花或者紙張沒有被點(diǎn)燃或者燒焦。

3）水平/垂直燃燒

將長方形條形樣條的一端固定在水平或垂直夾具上，其另一端暴露于規(guī)定的試驗(yàn)火焰中，通過測量線性燃燒速率，評價試樣的水平燃燒行為；通過測量其余焰火和余焰時間，燃燒范圍以及顆粒低落的情況評價塑料的燃燒性能。

三、絕緣電性能

1、表面電阻率

材料表面的抗衡程度。在試片表面兩個位置之間施加電極，測定試片表面的電阻特性

2、體積電阻率

材料內(nèi)部的阻力程度。在材料的反面施加電壓，測定試片的阻力。阻力數(shù)值越大，導(dǎo)電性越差，絕緣性越好。

3、擊穿電壓

高分子材料在一定電壓范圍內(nèi)是絕緣體，但隨著施加電壓的升高，性能會逐漸下降。當(dāng)電壓升到一定值時變成局部導(dǎo)電，此時稱材料被擊穿。

4、漏電起痕

固體絕緣材料表面在電場和電解液的聯(lián)合作用下逐漸形成導(dǎo)電通路的過程，稱為漏電起痕。而絕緣材料表面抗漏電起痕的能力，稱為耐漏電起痕。

耐漏電起痕試驗(yàn)主要是模擬家用電器產(chǎn)品在實(shí)際使用中不同極性帶電部件在絕緣材料表面沉積的導(dǎo)電物質(zhì)是否引起絕緣材料表面爬電、擊穿短路和起火危險而進(jìn)行的檢驗(yàn)。

試驗(yàn)主要是一種模擬極惡劣條件的加速試驗(yàn)以檢驗(yàn)絕緣材料是否會形成漏電痕跡，從而能在短時間內(nèi)區(qū)別固體絕緣材料抗漏電起痕的能力。

5、耐電弧

顯示為塑料在高電壓電弧下的承受能力，測定形成導(dǎo)電路（ConductingPath）且電弧消失時所需時間。耐電弧性是未經(jīng)污染的干燥狀態(tài)下的特性，CTI是因電解質(zhì)而受到污染的環(huán)境下的特性。

6、介電損耗

電介質(zhì)在外電場的作用下，將一部分電能轉(zhuǎn)變成熱能的物理過程，稱為電介質(zhì)的損耗。

意義：介電損耗越大，材料的性能就越差，其為判斷材料性能好壞，選擇材料和制作器件的重要依據(jù)。

7、介電常數(shù)

介電常數(shù)ε是表征絕緣材料在交流電場下介質(zhì)極化程度的參數(shù)，它是充滿此絕緣材料的電容器的電容量，與以真空為電介質(zhì)時同樣電極尺寸電容器的電容量的比值。

8、介電強(qiáng)度

材料對高電壓的承受能力，為電性的大強(qiáng)度，測定材料產(chǎn)生破損時的電壓。通常介電強(qiáng)度越高，材料的絕緣質(zhì)量越好。

四、老化測試

老化試驗(yàn)包括：人工氣候老化試驗(yàn)（氙弧燈、碳弧燈、紫外燈）、自然氣候暴曬試驗(yàn)、材料貯存壽命推算、鹽霧試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、臭氧試驗(yàn)、二氧化硫-臭氧試驗(yàn)、熱氧老化試驗(yàn)、液體介質(zhì)老化試驗(yàn)、用戶特定條件老化試驗(yàn)等等。一般測試項(xiàng)目會根據(jù)需要來做。

1、人工加速老化

在實(shí)驗(yàn)室利用老化箱模擬自然環(huán)境條件的某些老化因素進(jìn)行的老化試驗(yàn)。

熱老化測試：是評定材料對高溫的適應(yīng)性的一種簡單的人工模擬實(shí)驗(yàn)方法，是將材料放于高于相對使用溫度的較高溫度中使其受熱作用，通過測試暴露前后性能的變化來評定材料的耐熱性能。更多相關(guān)文章請登錄嘉峪檢測網(wǎng)查閱。

2、氙燈光老化

氙弧輻射源經(jīng)過兩種不同的光過濾系統(tǒng)之一來改變其產(chǎn)生的輻射光譜分布，分別模擬太陽輻射的紫外和可見光的光譜分布，模擬3mm厚的窗玻璃濾過的光輻射的紫外和可見光的光譜分布。

氙燈老化測試就是評定戶外無遮蔽使用和儲存的設(shè)備經(jīng)受太陽輻射熱和光學(xué)效應(yīng)的能力。影響的范圍包括待測物