塑料的使用性能及塑料製品在實際使用中需要的性能。主要有物理性能、化學性能、力學性能、熱性能等。這些性能都可以用一定的指標衡量並可用一定的實驗方法測得。

目錄
1. 塑料的物理性能
2. 塑料的化學性能
3. 塑料的力學性能
4. 塑料的熱性能
5. 塑料的電性能
6. 塑料使用性能不足
7. 案例討論

1. 塑料的物理性能
塑料的物理性能主要有密度、表觀密度、透濕性、吸水性、透明性、透光性等。

  • 密度是指單位體積中塑料的質量。而表現密度是指單位體積的試驗材料(包括空隙在內)的質量。
  • 透濕性是指塑料透過蒸氣的性質。它可用透濕係數表示。透濕係數是在一定溫度下,試樣兩側在單位壓力差情況下,單位時間內在單位面積上通過的溼氣量與式樣厚度的乘積。
  • 吸水性是指塑料透過蒸氣的性質。它可用吸水率表示。吸水率是指在一定溫度下,把塑料放在水中浸泡一定時間後質量增加的百分率。
  •  透光性是指塑料透過可見光的性質。它可用透光率來表示。透光率是指透過塑料的光通量與其入射光通量的百分率。

 

2. 塑料的化學性能
塑料的化學性能有耐化學性、耐老化性、耐候性、光穩定性、抗霉性等。

  • 耐化學性是指塑料耐酸、鹼、鹽、溶劑和其他化學物質的能力。
  •  耐老化性是指塑料曝露於自然環境中或人工條件下,隨著時間推移而不產生化學結構變化,從而保持其性能的能力。
  • 耐候性是指塑料在日光或抗紫外線照射下,抵抗退色、變黑或降解的能力。
  • 抗霉性是指塑料對黴菌的抵抗能力。

 

3. 塑料的力學性能
塑料的力學性能主要有抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、斷後伸長率、衝擊韌度、疲勞強度、耐蠕變性、摩擦因數及磨耗、硬度等。
與金屬相比,塑料的強度和剛度絕對值都比較小。未增強的塑料、通常塑料的抗拉強度一般約20~50Mpa,工程塑料一班約50~80Mpa,很少有超過100Mpa的品種。經玻璃纖維增強後,許多工程塑料的抗拉強度可以達到超過150Mpa,但能明顯低於金屬材料,如碳鋼的抗拉強度高限可達1300Mpa,高強度鋼可達1860Mpa,而鋁合金的抗拉強度也在165~620Mpa之間。但由於塑料密度小,塑料的比強度和比剛度高於金屬。
塑料是高分子材料,長時間受載與短時間受載時有明顯的區別,主要表現在蠕變和壓力鬆弛。

  •   蠕變是指當塑料受到一個恆定載荷時,隨時間的增長,應變會緩慢地持續增大。所有的塑料都會不同程度地產生蠕變。耐蠕變性是指材料在長時間載荷作用下,抵抗應變隨時時間而變化的能力。他是衡量塑件尺寸穩定性的一個重要因素。分子鏈間作用力大的塑料,特別是分子鏈間具有嬌聯的塑料,耐蠕變性就好。
  • 壓力鬆弛是指在橫地的應變條件下,塑料的應力隨時間而足見縮小。例如,塑件作為螺紋緊固件,往往由於應力鬆弛使緊固力變小甚至鬆脫,帶螺紋的塑料密封件也會因應利鬆弛失去密封性,針對這類的情況,應選用應力鬆弛較小的塑料或採用相應的防範措施。
  • 磨耗量是指兩個彼此接觸的物體(實驗時用塑料與砂紙)因摩擦作用而使材料(塑料)表面造成損耗。它可以用摩擦損失的體積表示。

 

4. 塑料的熱性能
塑料的熱性能主要是線脹係數、熱導率、玻璃化溫度、耐熱性、熱變形溫度、熱穩定性、熱分解溫度、耐燃性,比熱容等。

  • 耐熱性是指塑料在外力作用下,受熱而變形的性質、它可用熱變形溫度或馬丁耐熱溫度來度量。方法是將試樣浸在一種等速升溫的適宜導熱介質中,在一定的彎矩負荷作用下,測出試樣彎曲變形達到規定值的溫度。馬丁耐熱溫度和熱變形溫度測定的裝飾和測定方法不同,應用場合也不同。前者適用於量耐熱性小於60°C的塑料的耐熱性;後者適用於量度常溫下是硬質的模塑材料和板材的耐熱性。
  • 熱穩定性是指高分子化合物在加工或使用過程中受熱而不分解變質的性質。它可用一定量的聚合物以一定壓力或一定尺寸的試片,然後將其置於專用的實驗裝置中,在一定溫度下恆溫加熱一定時間,測其質量損失,並以損失的質量和原來的質量的百分率表示熱穩定性的大小。
  • 熱分解溫度是高分子化合物在受熱時發生分解的溫度。它是反映聚合物熱穩定性的一定量。它可以用壓力法或是試紙鑑別法測試。壓力法式根據聚合物分解時產生氣體,從而產生壓力差的原理進行測試;試紙鑑別法式根據聚合物發生分解放出的氣體使試紙變色的原理進行測試。
  • 耐燃性是指塑料接觸火焰時抵制燃燒或離開火焰時阻礙繼續燃燒的能力。

 

5. 塑料的電性能
塑料的電性能主要有介電常數、介電強度、耐電弧性等。

  • 介電常數試以絕緣材料(塑料)為介質以真空為介質製程的同尺寸電容器的電容量之比。
  • 介電強度是指塑料抵抗電擊穿能力的量度,其值為塑料擊穿電壓值與試樣厚度之比,單位為Kv/mm。
  • 耐電弧性是塑料抵抗由於高壓電弧作用引起的質變能力,通常用電弧焰在塑料表面引起碳化至表面導電所需的時間表示。

 

6. 塑料使用性能不足
塑料雖然優點多,但與金屬材料相比,也還有一些不足之處,例如,難熱性比金屬等材料差,大部分的塑料僅能在100°C以下使用,只有少數工程塑料可在200°C左右的環境下使用;塑料的熱膨脹係數要比金屬大3~10倍,容易受溫度變化而影響尺寸穩定性;在載荷作用下,塑料會緩慢地產生黏性流動或變形,及蠕變現象;此外,塑料在大氣、陽光、長期壓力或某些介質作用下會發生老化,使性能變壞等。這些不足使塑料在某些領域的應用受到限制。所以,選擇塑料時一定要注意揚長避短


 7. 案例討論

  • 案例討論1

20220618-1.jpg

20220618-2.jpg

20220618-3.jpg

20220618-4.jpg

 

 

以下資料是塑料物性表的相關說明以及資料,有興趣的人可下載了解。

20220618-5.jpg

檔案下載位置:https://drive.google.com/file/d/1CfAhikyvNgKPA2vIVuiWO_uUhABvfKxY/view?usp=sharing

解壓縮密碼:plastic20220618

    全站熱搜

    Ken 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()