塑料的一些光学特性如透光率、雾度、折射率等知识
pmma透光率
pmma透光率
PMMA 是一种常见的透明塑料材料，具有良好的透光性能。
它的透光率通常在 90%以上，具体数值会受到材料的质量、厚度和处理方式等因素的影响。
PMMA 的透光率高，使得它在许多应用中被广泛使用，如制作照明灯具、广告牌、展示架、车窗等。
它能够有效地透过光线，同时保持较好的透明度和清晰度，使人们可以清晰地看到透过材料的物体。
需要注意的是，PMMA 的透光率可能会随着时间和环境条件的变化而发生变化。
长期暴露在阳光下或高温环境中，PMMA 的透光率可能会有所下降。
此外，PMMA 的表面处理和光学涂层也会对其透光率产生影响。
总体而言，PMMA 作为一种高透光塑料材料，具有优异的透光性能，使其成为许多光学应用的理想选择。
如果你对特定应用中 PMMA 的透光率有更具体的要求，建议参考相关的产品规格和测试数据。
塑料材料性能及测试方法(培训教材)
contents
目录
• 塑料材料概述 • 塑料材料性能 • 塑料材料测试方法 • 塑料材料性能测试标准与规范 • 塑料材料性能测试案例分析
01
塑料材料概述
塑料的定义与分类
定义
塑料是一种高分子合成材料，以 单体为原料，通过聚合反应形成 。
分类
根据塑料的来源可分为天然塑料 和合成塑料；根据塑料的性质可 分为热塑性塑料和热固性塑料。
塑料抵抗化学物质侵蚀的能力，如酸、碱、 盐等。
抗氧化性
塑料在氧化过程中保持其性能稳定的能力。
耐候性
塑料在自然环境因素如阳光、湿度、温度等 作用下保持其性能稳定的能力。
粘附性
塑料与其它材料之间的粘附能力，如涂层、 粘合等。
03
塑料材料测试方法
力学性能测试
拉伸强度测试
通过拉伸试样，测量塑料在断裂前的最 大拉伸力，以评估其承受拉伸负荷的能
塑料在一定条件下能够承受的最高工作电压。
光学性能
01
透光性
塑料允许光线透过的能力，通常以 透光率表示。
色散
塑料对不同波长光线的折射率不同， 导致色散现象。
03
02
折射率
塑料对光线折射的能力，通常以折 射率表示。
抗紫外线性能
塑料抵抗紫外线照射的能力，通常 以抗紫外线性能等级表示。
04
化学性能
耐腐蚀性
维卡软化点温度测试
在一定负荷下，测量塑料试样在受热时开始变形的温度，以评估其耐热性。
熔点温度测试
通过热分析仪测量塑料的熔点温度，以评估其在高温下的稳定性。
导热系数测试
测量塑料材料的导热性能，以评估其在加热或冷却过程中的热量传递能力。
pmma的折射率
pmma的折射率PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯），又称丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙酯，是一种可塑的塑料，可以用于制作玻璃、有机玻璃等。
PMMA具有较高的光学透射率和折射率。
PMMA的折射率，即折射率，是指光线进入PMMA材料的面后，它的轴向和横向的角速度的比率。
PMMA的折射率范围是1.472-1.491，随着温度的升高，折射率会逐步降低。
在室温下，PMMA的折射率大约是1.49，温度超过50℃时，其折射率可能降至1.48。
PMMA的折射率取决于它的分子内部结构，即分子中各原子之间的连接距离和各分子外部的空间结构。
由于PMMA的分子结构比较规则，且由非对称程度高的丙烯酸甲酯单体构筑，它的折射率比较稳定，而且随温度变化时，折射率变化幅度较小。
由于PMMA具有良好的光学性能，因此它在日常生活中应用比较多，常见的应用包括：可折叠玻璃窗、特殊展示封装、可折叠/折叠屏幕窗口或门窗、螺旋空压机罩、画廊门窗、摩托车面罩以及各种照明装置等。
此外，PMMA还可以用于制造超深的折射薄膜。
由于PMMA的折射率较高，它可以用来制作超深折射薄膜，从而满足不同的设计需求。
例如，PMMA的折射薄膜可以用于CD光盘、DVD光盘等媒体的制作，以提高媒体的反射率，提高媒体的存储寿命。
此外，PMMA的折射薄膜还可用于高性能的光学仪器，以提高光学仪器的效率和精度。
总之，PMMA的折射率是一个很重要的参数，它取决于PMMA的分子内部结构和温度，其范围是1.472-1.491。
由于PMMA具有良好的光学性能，因此它有广泛的应用，如可折叠玻璃窗、特殊封装、可折叠屏幕窗口或门窗、摩托车面罩等以及制作超深折射薄膜的领域。
此外，PMMA的折射薄膜还可以用于制作CD光盘、DVD光盘和高性能的光学仪器，以改善光学仪器的工作效率和精度。
透明薄膜透光率与雾度的关系比较
济南兰光机电技术有限公司摘要：透光率与雾度是表征薄膜光学性能的重要指标。
本文通过对几种不同材质薄膜的透光率与雾度的测试及比较，分析了两项指标之间的关系，可为薄膜材料透光率与雾度的测试、指标范围的确定提供参考。
关键词：透光率、雾度、透光率雾度测定仪、透明塑料薄膜、包装材料、农用膜1、意义薄膜材料的应用极为广泛，如作为各种产品的包装材料、农用地膜、棚膜等。
无论哪种应用，对光的传递性能均有一定的要求，如作为普通包装材料时，从包装外部即可看清内部产品的形状、色泽等特性常作为吸引消费者购买行为的重要手段之一；作为农用膜时，应保证透过的光线可满足农作物的正常生命活动。
一般而言，表征包装材料光传递效果的指标参数包括透光率、雾度等。
其中，透光率为透过薄膜材料的光通量与照射到薄膜光通量的比值，表示薄膜的透明程度；雾度为透过薄膜材料但偏离入射光方向的光通量与透射光通量的比值，表示薄膜的浑浊或不清晰程度。
从定义来看，透光率、雾度是相互关联又有所区别的两项性能指标。
本文通过对几种不同材质薄膜透光率、雾度测试值的比较，分析两者之间的关系。
2、试验本次试验依据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度试验方法》进行试验，采用设备WGT-S 透光率雾度测定仪对4种透明塑料薄膜样品的透光率、雾度进行测试。
2.1 试验过程(1) 从每个样品表面均裁取3片80 mm × 80 mm试样，裁制过程中不可用手接触试样，保证试样表面无污染、无划痕、无灰尘。
(2) 打开仪器电源进行预热，预热结束后，用标准透光片对设备的透光率、雾度进行校准。
(3) 取其中一片试样装夹在设备上，使试样表面无污染、无灰尘处对准入口窗，按动试验按钮，试验开始，设备自动测试，测试结束后显示试样的透光率与雾度值。
依次将其余试样装夹在设备上，完成试验。
2.2 试验结果4种样品透光率、雾度值测试结果见表1。
表1 4种样品测试结果的平均值3、讨论分析从试验结果来看，4种样品中透光率由高到低依次为2#、1#、4#、3#，雾度由高到低依次为4#、3#、1#、2#。
光学塑料分类
光学塑料分类
光学塑料可以根据其用途和特性进行分类，常见的分类方式如下：1. 透明塑料：透明塑料是指具有良好的透光性能的塑料，如聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等。
2. 光学膜材料：光学膜材料是一种具有特殊光学性能的塑料，用于制作光学膜、反射膜、滤光膜等光学元件，如聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）等。
3. 高折射率塑料：高折射率塑料是指具有较高折射率的塑料，常用于光学透镜、光纤等光学器件的制作，如聚苯乙烯（PS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等。
4. 低折射率塑料：低折射率塑料是指具有较低折射率的塑料，常用于光学涂层、光学胶水等光学元件的制作，如聚氟乙烯（PVDF）、聚甲基硅氧烷（PMDS）等。
5. 耐高温塑料：耐高温塑料是指具有较高耐温性能的塑料，能够在高温环境下保持其光学性能，如聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）等。
以上是一些常见的光学塑料分类，不同类型的光学塑料具有不同的特性和应用领域，可以根据具体需求选择合适的材料。
PP、PS、PE、PVC塑料特性
PP 聚丙烯典型应用范围:汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。
注塑模工艺条件:干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：220~275℃，注意不要超过275℃。
模具温度：40~80℃，建议使用50℃。
结晶程度主要由模具温度决定。
注射压力：可大到1800bar。
注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。
如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。
流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。
建议使用通体为圆形的注入口和流道。
所有类型的浇口都可以使用。
典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。
对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。
PP材料完全可以使用热流道系统。
化学和物理特性:PP是一种半结晶性材料。
它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。
由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。
PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。
PP的维卡软化温度为150℃。
由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP不存在环境应力开裂问题。
通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。
PP的流动率MFR范围在1~40。
低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。
对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。
并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。
加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
APEL塑料
APELAPEL为日本三井化学（Mitsui Chemicals,Inc.）利用用Ziegler聚合技术所开发出的一种环烯烃共聚（cycloolefin copolymer,COC）。
这种环烯烃共聚的主链架构上具有庞大脂系环状结构，APEL为无定形，且具有高玻璃转变温度。
故APEL兼具聚烯烃与无定形塑胶两者的性质，而成为其独特特性。
APEL可提供优异的光学性质与气密性，这是其他树脂所无法比拟的。
APEL为一种新材料，可提供透明聚合体必需的一些优异性质。
APEL的等级与性质光学性质APEL为无定形，因此具有优异的光学性质。
APEL为无色且透明，其透光率达91%，雾度（haze）为4%，而双折光率很低，其复折射率小于20nm，几乎与PMMA 相同。
耐湿气性APEL的水蒸气透过系数（coefficient of moisture vapor permeability）是所有可取得的透明树脂中最低的，因此，APEL最适用于耐湿气性容器与薄膜的应用。
耐化学品性APEL具有良好的耐化学品性，对水蒸气、酸、硷及极性溶剂有绝佳的耐受性。
高温下的刚性APEL的曲折模数受温度的影响很小，在高温下仍可然维持高刚性。
尺寸安定性APEL具有优异的尺寸安定性，且其模收缩率低，线膨胀系数亦低。
加工成型性APEL具有优异的熔融流动性与加工成型性，其加工成型性较其他耐热性无定形聚合体为佳。
APEL可利用射出成型，射出吹气成型，押出，及真空成型等方法来加工成型。
回收APEL是可回收的，在实用上，再次加工并不会使APEL的性质劣化。
此外，APEL 本身为聚烯烃，在焚化时不会产生有毒气体，对环保是相当有利的。
与PMMA及PC比较，APEL最大的特色为吸湿率非常低，其吸水率小于0.01%。
PMMA及PC可能因吸湿而造成质变与尺寸改变，在超高密度光学应用受到了本质上的限制。
而APEL可完全避免吸湿所造成的问题，并且有优异的尺寸安定性。
APEL的透光率达90%，可媲美PMMA及PC。
史上最全的塑料性能解析
史上最全的塑料性能解析橡塑包括 PE、PP、PVC、ABS、PC、PA、POM、PBT、PET、TPE、TPO、TPR、TPU等材料；这些材料，⼀般都需要进⾏常规或特定的测试：如⽼化测试，其中包括：⼈⼯⽓候⽼化试验（氙弧灯、碳弧灯、紫外灯）、⾃然⽓候暴晒试验、盐雾试验、湿热试验、⾼低温试验、臭氧试验、热氧⽼化试验等；⼒学性能、电学性能⽅⾯的测试，包括：拉伸、撕裂、弯曲、压缩、冲击、热变形温度、维卡软化温度、熔融指数、氧指数、表⾯电阻、体积电阻、击穿电压、光泽、透光率、雾度、燃烧性能等。
但真正系统完整的资料，能找到的估计并不多，所以就有了这篇⽂章的⽬的。
这篇⽂章对于销售⽽⾔，可以快速了解塑料的基本性质；对于做品质的朋友，能加深对于⾃⼰⼯作的⼀认识；对于研发的朋友，也有⼀些参考性的建议。
⼀、机械⼒学性能1.密度与⽐重塑料的⽐重是在⼀定的温度下,秤量试样的重量与同体积⽔的重量之⽐值,单位为g/cm3,常⽤液体浮⼒法作测定⽅法.图塑料密度测试仪在质量相同的条件下，密度越轻，根据ρ=m/V，⽐重越⼩，在等体积，价格相同的情况下，⽐重越⼩的材料可以制造的产品越多，单个产品的材料成本也就越低，⽽且可以减少产品的重量，节省运输等费⽤。
所以，⽐重是⾮常重要的属性。
特别是在塑料代替⾦属等材料的时候，是特别⼤的⼀个优势。
2. 拉伸/弯曲在拉伸性能的测试中，通常的测试项⽬为拉伸应⼒、拉伸强度、拉伸屈服强度、断裂伸长率、拉伸弹性模量，弯曲模量/弯曲强度等。
拉伸测试：测定⾼聚物材料的基本物性，对材料施加应⼒后，测出变形量，求出应⼒，应⼒应变曲线是最普通的⽅法。
将样条的两端⽤器具固定好，施加轴⽅向的拉伸荷重，直到遭破坏时的应⼒与扭曲。
弹性模量：E=( F/S)/(dL/L)（材料在弹性变形阶段，其应⼒和应变成正⽐例关系）弹性模量”是描述物质弹性的⼀个物理量，是⼀个总称，包括“杨⽒模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
图塑料拉伸样条弹性模量的意义：弹性模量是⼯程材料重要的性能参数，从宏观⾓度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能⼒⼤⼩的尺度，从微观⾓度来说，则是原⼦、离⼦或分⼦之间键合强度的反应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
塑料的光学特点包含两类：
一类为传达特征，包含光的透过、反射、散射及折射等；另一类为光的变
换特征，包含光的汲取、光热、光化、光电及光致变色等。
常用可表征光的传达特征指标有透光率、雾度、折射率、双折射及色散
等。
在上述指标中，透光率和雾度两个指标主要表征资料的透光性，而折射率、
双折射及色散三个指标主要用于表征资料的透光质量。
一种好的透明性资料，
要求上述性能指标优秀且平衡。
1．透光率（ Tt）
透光率是表征树脂透明程度的一个最重要性能指标。
一种树脂的透光率越
高，其透明性就越好。
塑料制品透明的条件有两个：
一为制品是非结晶体；二为虽部分结晶但颗粒渺小，小于可见光波长范
围，不阻碍太阳光光谱中可见光和近红外光的透过。
任何一种透明资料的透光率都达不到 100%，即便是透明性最好的光学玻璃的透光率一般也难以超出 95%。
造成人射光通量在媒体中损失的主要原由有以下几个方面。
(1)光的反射即入射光进入聚合物表面而返回的光通量。
反射光通量占光在
透过媒体时损失的大多数。
权衡光的反射程度可用反射率 ?表征，反射率可经过其折射率 (n)进行计算，二者关系以下。
比如， PMMA 的折射率 n=
1.492，则其 R经计算为
3.9%说明 PMMA 的反射光比较小，透光率大，透明性好。
(2)光的汲取入射到聚合物上的光通量既没有透过也没有反射部分的光通量
即为光的汲取。
优秀的透明塑料光的汲取很小。
光芒汲取的大小取决于聚合物自己的构造，主要指分子链上原子基团与化
学键的性质。
比如，含有双键（冗键）的聚合物易于汲取可见光而产生能级的转移。
还以 PMMA 为例，其透光率一般为93%，反射率为
3.9%，则其余
3.1%即为光的汲取与光的散射二者之和。
(3)光的散射即光芒入射到聚合物表面，既没有透过也没有反射和汲取的一
部分光通量，其据有比重比较小。
造成光散射的原由有：
制品表面粗拙不平，聚合物内部构造不平均如分子量散布不平均、无序相
与结晶相共存等。
结晶聚合物的散射比较严重，只有结晶聚合物的晶体颗粒小于可见光波长
时，才能像非晶聚合物那样不惹起散射，光芒所有透过，提升透明度。
如P
E、PP等结晶聚合物只实用快速冷却的方法才可获得低结晶度、晶体颗粒细
的制品，获得必定的透明性；但对有些结晶塑料品种而言，要想控制太低的结
晶度很困难，总有部分光被散射，造成薄膜的半透明。
此外，经过拉伸的方法
可使结去晶颗粒变细，并使透明度快速提升，如可使BOPP膜的透明性迅快速提升。
只有 TPX塑料比较特别，其结晶颗粒比较小，不论结晶度大小，制品都透
明。
2．雾度
雾度又称为浊度，它可权衡透明或半透明资料不清楚或浑浊的程度，是表
征散射的指标。
雾度的产生是因为资料内部或外面表面光散射造成的云雾状或
浑浊的外观。
雾度的定义为资料散射光通量与透过资料光通量之比的百分数。
上边介绍的透光率和雾度都是权衡资料透明性的重要指标，二者的关系如下。
一般说来，透光率与雾度之间成反比关系，即透光率高的资料，其雾度
低；反之亦然。
但二者的关系其实不老是这样，有时也有相反的结果。
如毛玻璃的透光率
较高，但其雾度也比较大。
所以说透光率和雾度是既互相立又互相联系的两个
光学指标。
3．折射率
折射即入射光与透过光二者方向之差。
权衡资料折射的大小，可用折射率
表征。
折射率越大，资料的折射越严重。
折射率可用光在空气中和在塑猜中的
流传速度之比来计算。
作为透镜蓋而使用的树脂，希望其折射率大一点。
折射率越大，其厚度可
相应减小。
4．xx
双折射即资料的平行方向与垂直方向折射率的差值。
双折射越大，越简单
造成图像产生歪影等现象。
所以说双折射降低了光学资料的透光质量，应全力
降低资料的双折射。
资料之所以产生双折射现象，主假如由树脂的分子构造和分子的取向双方
面决定的。
(1)树脂的大分子链中含有苯环构造，产生双折射比较大如PMM
A、PC及 PS都有比较严重的双折射现象。
此中PMMA 的双折射率为
0.006%；而 P
C、PS的双折射更加严重，特别是PS，其双折射率高达
0.8%，是 PMMA 的 130 多倍之多。
而 CR-39的分子链中无苯环构造，基本上无双折射现象，因此常用于光学镜类资料。
(2)树脂大分子链上含有共聚单元，简单产生双折射现象这是因为不一样共聚单元的折射率不一样而造成的。
如 J．D 光学树脂，其大分子由双烯苯醚砜／苯乙烯／甲基丙烯酸甲酯三种共聚单元构成；因为存在三种不一样折射率，一定适合地调整共聚组分的比率，不然双折射会比较大。
(3)树脂中增添其余助剂，因为助剂与树脂之间的折射率不一样而简单产生双折射，所以选择助剂时要注意，特别是光学制品，要尽可能少加或不加助剂。
(4)树脂在加工过程中，物料流动的垂直方向与平行方向的取向度相差越大，其双折射也越大，为此光学制品多数采纳浇铸方法成型，以防产生取向。
(5)塑料在加工过程中产生结；，造成在晶区和非晶区之间产生折射率差，进而产生双折射，所以，优秀的光学塑料大邰为非晶塑料制品。
5．色散
资料的色散可用阿贝数表示，阿贝数Vd 可用下式计算。
此中， nd、nf、nc 分别为人射光波长
589. 3nm、
486.1nm 及、
656.3nm 时资料的折射率。
从式中能够看出，资料的阿贝数与资料折射率相关。
一般资料的折射率越大，阿贝数越小，色散越强。
综合上述五种性能，一个优秀透明资料的条件为高透光率、低雾度、高折
射率、小双折射及小色散。