塑料性能测试总结

高分子181梁威恒29塑料性能测试塑料密度测试0102塑料简单鉴别03红外光谱仪分析珠宝鉴定04塑料MFR测试0506塑料加工性能测试Contents内容大纲07塑料保鲜膜透湿、透氧测试第

章1塑料密度测试

密度和相对密度是塑料的基本物理常数，可作为塑料材料的产品鉴别，分类，命名，划分牌号和质量控制的重要依据。为科研及产品加工应用提供基本性能指标。测定塑料密度和相对密度的试验方法有浸渍液法、密度瓶法、浮沉法、密度梯度柱法和密度计法。在一定温度下，称量试样的直流和同体积已知密度的浸渍液（水或其他参比液）的质量，计算出相对密度，从而再通过换算求得密度。在本次实验中，我们采用浸渍液法测量PS、PC及PBT的密度，结果如下：1、塑料密度测试：PSPCPBT第

章2塑料简单鉴别塑料简单鉴别：

鉴别塑料的方法一般分为两大类：一类是简易鉴别法，即采用外观及简单的物理、化学分析方法，如燃烧鉴别、溶解性鉴别、密度鉴别、元素鉴别等，区分塑料及塑料制品的类别，如热固性塑料、热塑性塑料，通用塑料（聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯），工程塑料（ABS、聚碳酸酯、聚甲醛、PET）等。这种方法简单、迅速而且价廉，只需要少量工具及药品即可，一般的企业及简单培训的人员都能完成。简易鉴别法只能对未知的塑料样品进行分类，譬如区别出是聚烯烃或是聚酰胺，而难以准确鉴别塑料材料的结构与组成。另一类是仪器分析法，如光谱分析法，热分析法，可以定性或定量分析塑料的结构与组成，但需要有专门的一起设备和熟悉分析测试的人员，且投入大，成本高，一般塑料加工企业不具备这样的条件。下面通过表格展示部分塑料材料的外观特点及燃烧特性：

塑料外观鉴别法是根据各种塑料制品的特征和用途，用看，摸，听，闻，掂等方式来鉴别塑料。塑料燃烧室在高温下发生半只有光热产生的激烈氧化效应。塑料材料的组成不同，其燃烧行为不同，不同品种表现出的差异较大。用镊子夹住试样，然后慢慢伸向火焰，观察其可燃性火焰色泽，烟的浓淡，燃烧时气味，自息情况等，同时观察其灰烬，据此判断是何种塑料。火源最好使用酒精灯或微型煤气灯。第

章3红外光谱仪分析

红外光谱是波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。通常分成3个区：近红外区(波长在0.78~2.5μm)，中红外区(波长在2.55μm)和远红外区(波长在251000μm)。红外光谱与分子的结构密切相关，是研究表征分子构的一种有效手段。被测物质的分子在红外线照射下，只吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光谱，通过对红外光谱进行剖析，可对物质进行定性分析。聚合物分子中存在着许多原子团，各原子团被激发后，都会产生特征振动，其振动频率也必然反映在红外吸收光谱上，据此可对聚合物进行定量分析和结构分析。红外光谱分析鉴别塑料：

红外光谱鉴别塑料所用仪器为傅里叶红外光谱仪，其主要由光源、迈克尔逊干涉仪、监测器及计算机组成。其中迈克尔逊干涉仪是光谱仪的核心组件，由互成直角的定镜F和动镜M，光束分裂器和检测器等构成。红外光谱图：

由图分析，从3000cm-1波数以上无吸收峰，可知不存在芳香族及烯类；而在1000cm-1以下、720cm-1附近有一摇摆振动出现，排除芳香族、烯类，只可能为n＞4的长链（-ch2-）n的吸收；在1300cm-1波数以上可知不存在羟基、胺基、不饱和烃、氰基、异氰基和羰基；在1000~1300cm-1区域也无吸收，可排除醚键。由此，该材料应为聚乙烯材料。图库匹配情况如下：由图可知左图为聚乙烯红外波谱图，右图为白土处理石蜡的波谱图，所以左图更正确。第

章4珠宝鉴定红外光谱分析图：

利用红外线光谱图判断翡翠A货和翡翠B货：在波数略小于3000的位置，根据是否有波峰，此波峰显示是否有饱和碳氢键（C-H），从而判断翡翠A货和翡翠B货。（翡翠A货组成为铝钠硅酸盐，无饱和碳氢键，而翡翠B货含有环氧树脂成分，有饱和碳氢键）。经过分析对比，实验所得红外光谱图在略小于3000的位置有波峰，表示该玉石含有碳氢键，为B货翡翠。第

章5塑料MFR测试热塑性塑料熔体流动速率测定：

塑料熔体流动速率（MFR），是在规定温度和负荷下，熔体在一定时间内流过标准口模毛细管的量。一般来说，熔体流动速率越大，则表示流动性越好，成型时可选择较低的压力和温度；反之，熔体流动速率小啧标表示流动性较差，成型时应选择较高的温度和压力。测试设备：熔体流动速率测定仪，如图，它主要由料筒、钢制活塞、标准口模、负荷、温度控制、温度监测装置及附属器件组成。测试条件：熔体流动速率一般要求在（0.1~25）g/10min之间。当测定MFR大于25g/10min的材料时，为了获得足够的再现性，可能需要对小于0.1g/10min的切断时间间隔进行自动控制和测量。加料量和切样时间：根据试样熔体流动速率大小确定加料量与切样时间。本次实验加料量5g，切样时间间隔240s。试验温度、负荷的选择：本次实验选取250℃，负荷2.16KG。测试步骤：1、将仪器调至水平，并将仪器清洁。所用的清洗程序不能影响口模尺寸和表面粗糙度。2、接通电源，将标准口模放入料筒，插入活塞杆，按选定试验温度升温，到达所需温度后，并恒温不少于15min。3、根据预先估计的流动速率，加入试样于料筒中。装料时，用手持装料杆压实样料。对于氧化降解敏感的材料，尽可能避免接触空气，并在1min内完成装料过程。根据材料的流动速率，将加负荷(MFR值较小的材料，如聚乙烯、聚丙烯等)或未加负荷的活塞(MFR值较大的材料，如聚丁二烯等)放入料筒。如果材料的熔体流动速率高于10g/10min,预热时用不加负荷或只加小负荷的活塞，直到4min预热期结束再把负荷改变为所需要的负荷。当熔体流动速率非常高时，则需要使用口模塞。4、在装料完成后，4min温度应恢复到所选定的温度。如果原来没有加负荷或负荷不足的，此时应把选定的负荷加到活塞上。让活塞在重力的用下下降，直到挤出没有气泡的细条。这个操作时间不应超过1min。当下标线到料筒顶面时，开始计时，并同时用切料刀具切断挤出物，并丢弃。

然后逐一收集按一定时间间隔的挤出物切段，以测定挤出速率。切段时间间隔取决于熔体流动速率，每条切段的长度应不短于1mm,最好为(10-20)mm当活塞杆的上标线达到料筒顶面时停止切割5、冷却后，丢弃有肉眼可见气泡的切段。将保留下的切段(至少3个)逐一称量准确到1mg,计算它们的平均质量。如果单个称量值中的最大值和最小值之差超过平均的15%，则舍弃该组数据，并用新样品重做试验。从装料到切断最后一个样条的时间不应超过25mi注意：对于MFR(和MVR)较小和(或)模口膨胀较高的材料，在240s的最大切段间隔内，可能难于获得不小于10mm的切段长度，或每个段质量达不到0.04g以上时，应使用方法B。即：采用自动测定在规定时间内活塞移动的距，或测定活塞移动规定距离所用的时间。6、每次试验后，必须趁热将口模孔用直径合适的黄铜丝或钢丝将余料顶出，用洁净的纱布擦净标准口模表面、活塞杆和料筒。实验记录：试验条件：温度250℃；负荷2.16kg试料间隔时间t/s样条质量m/gMFRLDPE20s0.12170.12080.12123.64平均：0.1212第

章6塑料加工性能测试塑料加工性能测试：

聚合物在复杂加工条件下的性质统称为“加工性能”。转矩流变仪配置不同的密炼机（转子）或挤出机可以提供更接近于实际加工的动态测量方法。由于密炼机的转子、挤出机的螺杆数、螺杆结构、挤出模具以及辅机各式各样，而且可互换，故可以用于多种物料和不同工序阶段存在不同的加工性能问题的试验。用于多种材料，如多组分物料的混合、热固性树脂的交联固化、弹性体的硫化，材料的动态稳定性以及螺杆转速对体系加工性能的影响等，在相对基础上评价加工性能的各个方面。转矩流变仪的工作原理：

高聚物以粒子或粉末的形式自加料口加入到混炼室中，物料受到压料杆的压力，并且通过转表面与混合室壁之间的剪切、搅拌、挤压，转子间的捏合，撕扯，转子轴向翻捣、捏炼等作实现物料的塑化、混炼，直至达到均匀状态。在此工条件下，被高度剪切的物料产生非线性的弹性响应。被测试样品反抗混合的阻力与样品黏度成正比，转矩流变仪借助于转子上的反作用扭来测定这种阻力。通过测定转矩及其随时间、温度等的变化关系，用于表征试料内摩擦作用的小，聚集状态，流动性能变化及其与时间、温度的关系，以及化学交联、降解和润滑作用。试验数据记录：↑2min↓5min←8min

试验条件包括温度、加料量、时间及转速，在本次实验中，我们采取平均法，以时间为变量进行实验。时间分别为2min、5min、8min，保持其他条件不变。试验原料：LDPE加料量：4g温度：190℃转速：50r/min

将不同混炼时间的物料分别保留一小块，如上图。可以看到时间为2min时，由于混炼时间不足，物料仍呈现部分乳白色，不均匀；混炼时间5min为标准时间，这时候的物料混炼均匀，适合进行加工；当混炼8min后，物料有变黄的现象，表明时间过长。第

章7塑料保鲜膜透湿、透氧测试塑料透湿性能测试：

透湿性是指水露气透过塑料（薄膜，薄片）或容器等包装材料的性能。常用水蒸气透过量（透湿量）和水蒸气透过系数（透湿系数）表示。（1)水蒸气透过量（WVT)：在规定的温度、相对湿度，一定水蒸气压差和一定厚度的条件下。1㎡的试样在24h内透过的水蒸汽量。（2)水蒸气透过系数：在规定的温度、相对湿度环境中，单位时间内，单位水蒸气压差下，透过单位厚度、单位面积试样的水蒸气量，单位为g·cm/(m2·s·Pa)。塑料的透湿性与其组成、分子链结构、测试环境等因素有关。水蒸气透过塑料薄膜的过程，实质上就是水分子的质量传递过程。其测试原理与前面介绍的透气性原理基本是一样的。首先水蒸气溶入固体薄膜，填充到分子内或分子间空隙中，当薄膜两侧湿度不同时，就存在一定的水蒸气压差，水分子由高压侧向低压侧扩散、传输，最后从低压侧盖发，实现了水蒸气对塑料薄膜的透过。测试塑料透湿性的方法有称量法、红外线测试法、电解分析法、动态相对湿度测定法等。透湿试验数据：塑料透氧性能测试：

透气性与聚合物的分子组成、交联、结晶度、晶粒大小及加工过程等因素有关，不同组成的高分子材料，其阻隔气体性能有明显差异。表征塑料透气性常用透气系数和透气透过量这两个量。（1)透气透过系数：在恒定温度和单位压力差下，在稳定透过时，单位时间内透过试样单位厚度、单位面积的气体的体积。以标准温度和压力下的体积值表示，单位为：cm3▪cm/（cm▪s