塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述
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塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

塑料件应力开裂原因分析及检测方法简述

几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显。内应力的存在不仅使塑料制品在储存和使用过程中出现应力开裂和翘曲变形,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量等。

应力开裂的必要条件是试样或零件内存在应力,并存在某种应力集中因素如缺口、表面划伤等。那么塑件应力从何而来呢?

塑胶件内应力产生的原因

依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类:

(1)取向内应力

取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向的大分子链冻结在塑料制品内也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的内力。塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。

(2)冷却内应力

冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产的一种内应力。尤其

对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能还是热熔体,这徉芯层就会限制表层的收缩,导致芯层处于压应力状态,而表层处于拉应力状态。塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变化。另外,带金属嵌件的塑料制品,由于金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一均匀的内应力。

(3)环境应力

环境应力开裂是聚烯烃类塑料的特有现象,它是指当制品存在应力时,与某些活性介质接触,会出现脆性裂纹,最终可能导致制品破坏。这些活性物质可以是洗涤剂、皂类、水、油、酸、碱、盐及对材料并无显着溶胀作用的有机溶剂。原料混有其它杂质或掺杂不适当的或过量的溶剂或其它添加剂时,在某些应力集的位置就会导致裂纹。

有些塑料如ABS等,在受潮状况下加热会与水汽发生催化裂化反应,使制件发生大的应变从而开裂。

(4)其它

对于结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶结构和结晶度不同也会产生内应力。另外还

有构型内应,力及脱模内应力等,只是其内应力听占比重都很小。

PC/ABS内应力开裂微观分析

分子链刚性越大,熔体粘度越高,聚合物分子链活动性差,因而对于发生的可逆高弹形变恢复性差,易产生残余内应力。例如一些分子链中含有苯环的聚合物,如PC、PPO、PPS

等,其相应制品的内应力偏大。

PC材料容易内应力开裂是它本身分子结构决定,那就是聚碳酸酯分子结构中有苯环,所以取向比较困难。在成型后,被取向的链节有恢复自然状态的趋势,但是由于分子链节已被冻结和分子链之间作用力,从而可能造成制品存在应力,这就是大家常说的

应力开裂现象。尤其是回收的PC,由于回收PC的相对分子质量下降,相对分子质量分布变宽,少量存在的水分、颜料、杂质、溶剂等极易引发开裂现象。

几种常见聚合物的内应力大小顺序: PPO>PSF>PC>ABS>PA6>PP>HDPE

塑料内应力的降低与分散

(1)前期原料的选择

a)选取分子量大、分子量分布窄的树脂

聚合物分子量越大,大分子链间作用力和缠结程度增加,其制品抗应力开裂能力较强;聚合物分子量分布越宽,其中低分子量成分越大,容易首先形成微观撕裂,造成应力集中,便制品开裂。

b)选取杂质含量低的树脂

聚合物内的杂质即是应力的集中体,又会降低塑料的原有强度,应将杂质含量减少到最低程度。

c)共混改性

易出现应力开裂的树脂与适宜的其它树脂共混,可降低内应力的存在程度。例如,在PC中混入适量PS,PS呈近似珠粒状分散于PC连续相中,可使内应力沿球面分散缓解并阻止裂纹扩展,从而达到降低内应力的目的。再如,在PC中混入适量PE , PE球粒外沿可形成封闭的空化区,也可适当降低内应力。

d)增强改性

用增强纤维进行增强改性,可以降低制品的内应力,这是因为纤维缠结了很多大分子链,

从而提高应力开裂能力。例如,30%GFPC的耐应力开裂能力比纯PC提高6倍之多。

e)成核改性

在结晶性塑料中加入适宜的成核剂,可以在其制品中形成许多小的球晶,使内应力降低并得到分散。

(2)成型加工条件的控制

在塑料制品的成型过程中,凡是能减小制品中聚合物分子取向的成型因素都能够降低取向应力;凡是能使制品中聚合物均匀冷却的工艺条件都能降低冷却内应力;凡有助于塑料制品脱模的加工方法都有利于降低脱模内应力。

对内应力影响较大的加工条件主要有如下几种:

①料筒温度

较高的料筒温度有利于取向应力的降低,这是因为在较高的料筒温度,熔体塑化均匀,粘度下降,流动性增加,在熔体充满型腔过程中,分子取向作用小,因而取向应力较小。而在较低料筒温度下,熔体粘度较高,充模过程中分子取向较多,冷却定型后残余内应力则较大。但是,料筒温度太高也不好,太高容易造成冷却不充分,脱模时易造成变形,虽然取向应力减小,但冷却应力和脱模应力反而增大。

②模具温度

模具温度的高低对取向内应力和冷却内应力的影响都很大。一方面,模具温度过低,会造成冷却加快,易使冷却不均匀而引起收缩上的较大差异,从而增大冷却内应力;另一方面,模具温度过低,熔体进入模其后,温度下降加快,熔体粘度增加迅速,造成在高粘度下充模,形成取向应力的程度明显加大。

③注射压力

注射压力高,熔体充模过程中所受剪切作用力大,产生取向应力的机会也较大。因此,为了降低取向应力和消除脱模应力,应适当降低注射压力。

④保压压力

保压压力对塑料制品内应力的影响大于注射压力的影响。在保压阶段,随着熔体温度的降低,熔体粘度迅速增加,此时若施以高压,必然导致分子链的强迫取向,从而形成更大的取向应力。

⑤注射速度

注射速度越快,越容易造成分子链的取向程度增加,从而引起更大的取向应力。但注射速度过低,塑料熔体进入模腔后,可能先后分层而形成熔化痕,产生应力集中线,易产生应力开裂。所以注射速度以适中为宜。最好采用变速注射,在速度逐渐减小下结束充模。

⑥保压时间

保压时间越长,会增大塑料熔体的剪切作用,从而产生更大的弹性形变,冻结更多的取向应力。所以,取向应力随保压时间延长和补料量增加而显着增大。

⑦开模残余压力

应适当调整注射压力和保压时间,使开模时模内的残余压力接近于大气压力,从而避免产生更大的脱模内应力。

(3)塑料制品的热处理

塑料制品的热处理是指将成型制品在一定温度下停留一段时间而消除内应力的方法。热处理是消除塑料制品内取向应力的最好方法。

对于高聚物分子链的刚性较大、玻璃化温度较高的注塑件;对壁厚较大和带金属嵌件的制件;对使用温度范围较宽和尺寸精度要求较高的制件;时内应力较大而又不易自消的制件以及经过机械加工的制件都必须进行热处理。

常采用的热处理温度高于制件使用温度10~20℃或低于热变形温度 5~10℃。一般厚度的制件,热处理1~2小时即可。提高热处理温度和延长热处理时间具有相似的效果,但温度的效果更明显些。热处理方法是将制件放入水、甘油、矿物油、乙二醇和液体石蜡等液体介质中,或放入空气循环烘箱中加热到指定温度,并在该温度下停留一定时间,然后缓慢冷却到室温。实验表明,脱模后的制件立即进行热处理,对降低内应力、改善制件性能的效果更明显。此外,提高模具温度,延长制件在模内冷却时间,脱模后进行保温处理都有类似热处理的作用。

尽管热处理是降低制件内应力的有效办法之一,但热处理通常只能将内应力降低到制件使用条件允许的范围,很难完全消除内应力。

(4)塑料制品的设计

①塑料制品的形状和尺寸

为了有效地分散内应力,应遵循这样的原则:制品外形应尽可能保持连续性,避免锐角、直角、缺口及突然扩大或缩小。对于塑料制品的边缘处应设计成圆角,其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度的70%以上;外圆角半径则根据制品形状而确定。对于壁厚相差较大的部位,因冷却速度不同,易产生冷却内应力及取向内应力。因此,应设计成壁厚尽可能均匀的制件,如必须壁厚不均匀,则要进行壁厚差异的渐变过渡。

②合理设计金属嵌件

塑料与金属的热膨胀系数相差5~10倍,因而带金属嵌件的塑料制品在冷却时,两者形成的收缩程度不同,因塑料的收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件,在嵌件周围的塑料内层受压应力,而外层受拉应力作用,产生应力集中现象。在具体设汁嵌件时,应注意如下几点,以帮助减小或消除内应力。

a.尽可能选择塑料件作为嵌件。

b.尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小的金属材料做嵌件材料,如铝、铝合金及铜等。

c.在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层,并保证成型时涂覆层不熔化,可降低两者收缩差。

d.对金属嵌件进行表面脱脂化处理,可以防止油脂加速制品的应力开裂。

e.金属嵌件进行适当的预热处理。

f.金属嵌件周围塑料的厚度要充足。例如,嵌件外径为D,嵌件周围塑料厚度为h,则对铝嵌件塑料厚度h≥0.8D;对于铜嵌件,塑料厚度h≥0.9 D。

g.金属嵌件应设计成圆滑形状,最好带精致的滚花纹。

③塑料制品上孔的设计

塑料制品上孔的形状、孔数及孔的位置都会对内应力集中程度产生很大的影响。为避免应力开裂,切忌在塑料制品上开设棱形、矩形、方形或多边形孔。应尽可能开设圆形孔,其中椭圆形孔的效果最好,并应使椭圆形孔的长轴平行于外力作用方向。如开设圆孔,可增开等直径的工艺圆孔,并使相邻两圆孔的中心连接线平行于外力作用方向,这样可以取得与椭圆孔相似的效果;还有一种方法,即在圆孔周围开设对称的槽孔,以分散内应力。

(5)塑料模具的设计

在设计塑料模具时,浇注系统和冷却系统对塑料制品的内应力影响较大,在具体设计时应注意如下几点。

①浇口尺寸

过大的浇口将需要较长的保压补料时间,在降温过程中的补料流动必定会冻结更多的取向应力,尤其是在补填冷料时,将给浇口附近造成很大的内应力。适当缩小浇口尺寸,可缩短保压补料时间,降低浇口凝封时模内压力,从而降低取向应力。但过小的浇口将导致充模时间延长,造成制品缺料。

④浇口的位置

浇口的位置决定厂塑料熔体在模腔内的流动情况、流动距离和流动方向。当浇口设在制品壁厚最大部位时,可适当降低注射压力、保压压力及保压时间,有利于降低取向应力。当浇口设在薄壁部位时,宜适当增加浇口处的壁厚,以降低浇口附近的取向应力。熔体在模腔内流动距离越长,产生取向应力的几率越大。为此,对于壁厚、长流程且面积较大的塑料件,应适当分布多个浇口,能有效地降低取向应力,防止翘曲变形。

另外,由于浇口附近为内应力多发地带,可在浇口附近设汁成护耳式浇日,使内应力产生在护耳中,脱模后切除内应力较大的护耳,可降低塑料制品内的内应力。

⑤流道的设计

设计短而粗的流道,可减小熔体的压力损失和温度降,相应降低注射压力和冷却速度,从而降低取向应力和冷却压力。

⑥冷却系统的设计

冷却水道的分布要合理,使浇口附近、远离浇口区、壁厚处、壁薄处都得到均匀且缓慢的冷却,从而降低内应力,

⑦顶出系统的设计

要设计适当的脱模锥度,较高的型芯光洁度和较大面积的顶出部位,以防止强行脱模产生脱模应力。

PC/ABS内应力开裂测试方法(醋酸浸泡法)

在室温下用冰醋酸或四氯化碳溶剂浸泡未经退火处理的带螺丝部件的注塑制品,从放入溶剂中到出现裂纹的时间,记为应力开裂时间。内应力开裂测试方法举例:

将做好带有螺丝槽或柱的PC制品完全浸泡于25OC的冰醋酸中30S, 取出后晾干后检查表面,仔细检查外观,如有细小致密的裂纹,说明此处有内应力存在,裂纹越多,内应力越大。

附1:PC注塑工艺要点

1.PC水极其敏感,所以注塑前必须充分干燥, 使其含水量降低到0.02%以下. PC一般干燥条件:100~120℃, 时间至少4小时以。

2.PC对温度也很敏感,熔体粘度随温度升高而明显下降,料筒温度:250~320℃.(最好不要超过350℃),适当提高温度料筒温度对PC塑化有好处.

3.模温控制:85~120℃,模温高以减少模温及PC料温的差异,可以降低制件的内应力.

4.流动性差,需用高压注射,但需顾及胶件残留大的内应力(可能导致开裂),注射速度:壁厚取中速,壁薄取高速.

5.必要时内应力退火,烘炉温度125~135℃,时间2小时,自然冷却到常温.

6.PC注塑,模具要求较高:

1)设计尽可能粗而短,弯曲位少的流道,用圆形截面分流道及流道研磨抛光等为使降低熔料的流动阻力.

2)注射浇口可采用任何形式的浇口,但入水位直径不小于1.5mm.

7. PC注塑后处理: 用PE料过机

附2:高分子材料常用测试项目

塑料应力测试方法及判定标准

塑料应力测试方法及判定 标准 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度cm3,是密度最小的塑料之一,熔点

常见的塑料检测标准和方法

常见的塑料检测标准和方法

常见的塑料检测标准和方法 检测产品/类别检测项目/参数 检测标准(方法)名称及编号(含年号)序 号 名称 塑料1 光源暴露试验方 法通则 塑料实验室光源暴露试验方法第1部分:通则ISO 4892-1:1999 2 氙弧灯光老化 汽车外饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAE J2527:2004 汽车内饰材料的氙弧灯加速暴露试验SAE J2412:2004 塑料实验室光源暴露试验方法第2部分:氙弧灯ISO 4892-2:2006 /Amd 1:2009 室内用塑料氙弧光暴露试验方法ASTM D4459-06 非金属材料氙弧灯老化的仪器操作方法ASTM G155-05a 塑料暴露试验用有水或无水氙弧型曝光装置的操作ASTM D2565-99(2008) 3 荧光紫外灯老化 塑料实验室光源暴露试验方法第3部分:荧光紫外灯ISO 4892-3:2006 汽车外饰材料UV快速老化测试SAE J2020:2003 塑料紫外光暴露试验方法ASTM D4329-05 非金属材料UV老化的仪器操作方法ASTM G154-06 4 碳弧灯老化 塑料实验室光源暴露试验方法第4部分:开放式碳弧灯 ISO 4892-4:2004/ CORR 1:2005 塑料实验室光源曝露试验方法第4部分:开放式碳弧灯 GB/T16422.4-1996 5 荧光紫外灯老化 机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧 光紫外灯GB/T14522-2008 6 热老化 无负荷塑料制品的热老化 ASTM D3045-92(2010) 塑料热老化试验方法GB/T7141-2008 7 湿热老化 塑料暴露于湿热、水溅和盐雾效应的测定ISO4611:2008 塑料暴露于湿热、水喷雾和盐雾中影响的测定GB/T12000-2003 塑料8 拉伸性能塑料拉伸性能的测定第1部分:总则GB/T1040.1-2006

pc塑胶材料内应力测试方法

P C塑胶材料内应力测试方法表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是1: 3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 测试夹具的选择: 测试试剂的选择: 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值.

如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 测试时间: 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕) 正丙醇15 >15 乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 15 >15 甲苯/正丙醇, (1:10)(TnP 1:10) 15 >9 甲苯/ 正丙醇, (1:3)(TnP 1:3) 15 >4 碳酸丙烯 1 >2 材料的选择: 测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试。测试样品的厚度要求保证在1毫米以上,因为在1毫米以下的材料可能在注塑的过程中就可能产生裂纹。 测试方法: 2℃的测试试剂里面,将测试样品完全沉浸在23在经过试剂所对应的时间浸泡后将样品从试剂中取出并用清水冲洗干净,用裸眼检查所有可能出现的裂纹及破裂程度、并根据图表一来判定内应力范围。 在裸眼检查不明显的情况下可以使用放大镜检查。 3.结果判定: a.如果测试显示裂纹导致过大内应力,即意味着铸模形状不佳,模型设计不符,或者出现加工错误. b.内应力的测试值判定可参考:表一、表二(出现裂纹表示内应力高于表中相应数值,反之小于相应数值)。 注:试剂安全及操作过程中的安全要求: 1.在操作过程中应选择合适的胶带和溶解液,每一个供应商都应该提供试剂的化学信息表,化学试剂数据表中所提到的安全数据是每一个产品必须遵守的。这个安全数据包括标签信息、运输和储存信息、处理资料、试剂的有毒性、试剂的化学性能等 2.在操作的过程中应该遵守“图表三”所示的安全要求和介绍,戴上安全的被许可的安全手套和安全眼罩、安全口罩。 3.手套的材料要保证不能让溶剂的成分扩散到手套的材料中去,产生的烟和气体不能被吸入,工作环境要保证良好的通风性,最好要能装上一个排风扇。 4.测试留下的任何残留溶剂或溶剂废物应正当处置和处理,处理的单位必须是有相应部门授权和许可的,必须具有良好的专业技术。

塑胶原料来料检验指导书

塑料粒子检验指导书 JY/CH-005 A/0 序号检验/验证项目技术要求检测仪器检测规定及方法抽检数备注 1 合格证 出厂检验报告 1、合格证内容:产品名称/规格型号/厂商/状态/日期/检 验确认章 2、出厂检验报告内容:产品名称/规格型号/日期/检验 项目数据/ROHS项目/厂商名称/出证部门章戳。 目测 1、目视合格证内容 2、检查出厂检验报告。 GB2828.1 2 包装 标志 1、包装完好无污染,拆开包装袋结构为牛皮纸或编织 袋内覆膜。 2、包装袋应标明生产厂家,产品名称、牌号、批号、 净重量等标志,ROHS标识或ROHS章。 目测 1、目视包装袋外观及标志 2、拆包检查内袋 GB2828.1 3 污/黑点的检验取100克塑胶粒,在放大镜下观察,直径不大于0.3MM 的黑点数不得超过5个(注:1、透明料不允许有黑点; 2、黑色原料不做污/黑点的检测) 放大镜 正常光照下用5倍放大镜观 测。 GB2828.1 4 颜色与色差检验1、用色差仪与标准值对比ΔE≤0.6; 2、与样品对比目视无明显色差 目测、色 差仪 1、目测实物与样品对比 2、用色差仪与标准值对比 GB2828.1 5 阻燃性能见《材料性能要求及试验方法》燃烧仪《垂直燃烧仪试验方法》3个试样 6 拉伸强度Mpa 见《材料性能要求及试验方法》万能拉力 试验机《塑料拉伸试验方法》测出试 样的拉伸强度、断裂伸长率 3个试样 7 断裂伸长率% 见《材料性能要求及试验方法》 8 缺口冲击强度KJ/㎡见《材料性能要求及试验方法》悬臂梁冲 击试验机 《塑料悬臂梁冲击试验方法》 测出试样的冲击强度值 3个试样 9 玻纤或无机物含量% 见《材料性能要求及试验方法》马弗炉《无机物含量检测方法》5克

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸

塑胶产品内应力研究报告与消除方法

塑胶产品内应力研究与消除方法一 1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的

取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。 带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。 这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。 2.3与制件体积不平衡有关的应力 高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。实验测定表明,注塑制件中这种形式的内应力一般很小。 2.4 与制件顶出变形有关的内应力 这种内应力主要与开模条件和模具顶出机构的设计有关。正确选择开模条件使开模前的模腔压力接近于零,根据制件的结构和形状设计合理的顶出

塑胶件阻燃测试方法和标准

塑胶件阻燃测试方法和 标准 Revised as of 23 November 2020

等级代表 HB 水平燃烧 (Horizontal Burn) ,仅有一个等级可能。 V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ,有 3 个等级: V-0 是最高, V-1 较低,然后是 V-2 。 5V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ,使用大型 125mm 火焰,有 1 个或 2 个等级 5V-A 或5V-B 。 VTM 垂直薄材料 (Vertical Thin Material) ,和 V 等级之可能性类型相同,但在 V 后面加 TM 。 测试有 3 个主要的层级: 1. 20mm 火焰,判定结果 HB 、 V-0 、 V-1 或 V-2 的等级 2. 125mm 火焰,判定结果 5V-A 或 5V-B 的等级 3. 20mm 火焰针对薄材料,判定结果 VTM-0 、 VTM-1 或 VTM-2 的等级 任何材料针对 V-0 、 V-1 或 V-2 等级的可能性之起始点都是开始于 20mm 火焰的测试。所有的三个等级基于该单一个测试。等级是视测试结果而定;针对这些等级的各别并没有独立的测试。 V 等级需要 5 个样品, HB 只需要 3 个。当开始以 V 测试但若材料在前 2 个样品显示出不良特性时可以使用所剩下的第 3 个样品转换测试到 HB 。 当材料测试成为 V-0 时,该材料可以接着用 125mm 火焰测试看看 5V-A 或 5V-B等级之可能性。但是仅有在该材料通过 V-0 等级时才可以施行该 VTM 测试。 若材料很薄,则不能依任何 V 等级测试之,因为材料在火焰的热度中会 " 飘动 " 该材料应该被当成一个薄材料以 VTM 测试程序来测试。同样地,仅有在该材料没通过或无法依据 V 测试程序适当地测试时才可以施行该 VTM 测试。 耐燃等级— UL 颁布

表面残余应力测试方法

表面残余应力测试方法 由于X射线的穿透深度极浅,对于钛合金仅为5μm,所以X射线法是一种二维平面残余应力测试方法。现在暂定选择钛靶,它与钛合金的晶面匹配较好。(110)晶面 一、试样的表面处理 X射线法测定的是试件的表面应力,所以试件的表面状况对测量结果也有很大的影响。试件表面不应有油污、氧化皮或锈蚀等;测试点附近不应被碰、擦、刮伤等。 (1)一般可以使用有机溶剂(汽油)洗去表面的油泥和脏污。 (2)去除氧化皮可以使用稀盐酸等化学试剂(根据试样选择合适浓度,如Q235钢用10%的硝酸酒精溶液浸蚀5min)。 (3)然后依据测试目的和测试点表面实际情况,正确进行下一步的表面处理。如果测量的是切削、磨削、喷丸、光整、化铣、激光冲击等工艺之后的表面应力,以及其它表面处理后引起的表面残余应力,则绝不应破坏原有表面不能进行任何处理,因上述处理会引起应力分布的变化,达不到测量的目的。必须小心保护待测试样的原始表面,也不能进行任何磕碰、加工、电化学或化学腐蚀等影响表面应力的操作。对于粗糙的表面层,因凸出部分释放应力,影响应力的准确测量,故对表面粗糙的试样,应用砂纸磨平,再用电解抛光去除加工层,然后才能测定。 (5)若被测件的表面过于粗糙,将使测得的应力值偏低。为了提高试件的表面光洁度,又不产生附加产力,比较好的办法是电解抛光法。该法还可用于去除表面加工层或进行试件表层剥除。 (6)若单纯为了进行表层剥除,亦可以用更为简单的化学腐蚀法,较好的腐蚀剂是浓度为40%的(90%H202+10%HF)的水溶液。但化学腐蚀后的表面光洁度不如电解抛光。为此可在每次腐蚀前用金相砂纸打磨试件表面,但必须注意打磨的影响层在以后的腐蚀过程中应全部除去。 二、确定测量材料的物相,选定衍射晶面。 被测量的衍射线的选择从所研究的材料的衍射线谱中选择哪一条(hkl)面干涉线以及相应地使用什么波长的X射线是应力测定时首先要决定的。当然事先要知道现有仪器提供的前提条件:一是仪器配置了哪几种靶材的x射线管,它决定了有哪几个波长的辐射可以选用;二是测角仪的2θ范围。一般选用尽可能高的衍射角,使得⊿θ的增大可以准确测得。 在一定的应力状态下具有一定数值的晶格应变εφ,ψ对布拉格角θ0值越大的线条造成的衍射线角位移d(2θ)φ.ψ必也越大,因此测量的准确度越高。同时,在调整衍射仪时不可避免的机械调节误差对高角线条的角位置2θ的影响相对地也比较小。正因为如此X射线应力测定通常在2θ>90°的背反射区进行,并尽量选择多重性因子较高的衔射线。举例来说,对铁基材料常选用Cr靶的Ka线,α—Fe的(211)晶面的衍射线。 若已知X射线管阳极材料和Ka线波长,利用布拉格方程可计算出各条衍射线的2θ值,从中选择出高角线条。可以从《材料中残余应力的X射线衍射分析和作用》的附录中查得常用重要的金属材料和部分陶瓷材料在Cu,Co,Fe,Cr四种Kal线照射下的高角度衍射线。由于非立方晶系材料受波长较短的X射线照射时出现较多的衍射线,因此最好选择那些弧立的、不与其它线条有叠合的高角衍射线作为测量对象。

pc塑胶材料内应力测试方法精编版

p c塑胶材料内应力测试 方法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

P C塑胶材料内应力测试方法表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为 1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是 1:3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 2.1 测试夹具的选择:

2.2 测试试剂的选择: 2.2.2 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 2.2.3 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP (即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 2.2.4 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:2.5, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值. 2.2.5 如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 2.3 测试时间: 2.3.1 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. 2.3.2 PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕)

注塑产品内应力问题

注塑产品应力问题? 塑胶产品在注塑的过程中往往会产生应力,如不加以消除会对后序喷涂产生不良.有几个问题请高手赐教: 1应力是怎么产生的,它与哪些因素有关? 2应力如何检测,有什么直观且方便的方法? 3应力如何消除,有没有方便快捷操作性强的方法? 4应力对喷涂到底还有哪些影响?应力在其它方面还有什么危害?它有没有有利的一面呢? 下面是回答请高手亮招所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,部固有的应力叫应力,它是由于物体部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的。按照应力作用的围,可将它分为三类:(一)第一类应力(宏观应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观围的应力;(二)第二类应力(微观应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的应力;(三)第三类应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的应力。 塑料应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种在应力。应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放。当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在应力,尤其是塑料注射制品的应力更为明显。应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能、光学性能、电学性能及外观质量。为此,必须找出应力产生的原因及消除应力的办法,最大程度地降低塑料制品部的应力,并使残余应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能。 塑料应力产生的原因 产生应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发应力的产生。依引起应力的原因不同,可将应力分成如下几类。 (1)取向应力 取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。取向应力产生的具体过程为:*近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链冻结在塑料制品也就意味着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力图过渡到无取向构象的力。用热处理的方法,可降低或消除塑料制品的取向应力。 塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。

ISO 527-2塑料拉伸性能测试方法

塑料拉伸性能的测定 第二部分:模塑和挤塑塑料的试验条件 1 范围 1.1GB/T 1040的本部分在第1部分基础上规定了用于测定模塑和挤塑塑料拉伸性能的实验条件。 1.2本部分适合下述范围的材料: ----硬质和半硬质的热塑性模塑、挤塑和铸塑材料,除未填冲类型外还包括列入用短纤棒、细棒、小薄片或细粒料填充和增强的复合材料,但不包括纺织纤维增强的复合材料; ----硬质和半硬质热固性模塑和铸塑材料,包括填充和增强的复合材料,但不包括纺织纤维增强的复合材料; ----热致液晶聚合物。 本部分不适用于纺织纤维增强的复合材料、硬质微孔材料或含有微孔材料夹层结构的材料2.名词和定义 见ISO 527-1:2012,章节3 3原理和方法 见ISO 527-1:2012,章节4 4仪器 4.1概述 见ISO 527-1:2012,章节5,特别是5.1.1致5.1.4 4.2引伸计 4.3测试记录装置 5测试样品 5.1形状和尺寸 只要可能,试样应为如图一所示的1A型和1B型的哑铃型试样,直接模塑的多用途试样选择1A型,机加工试样选择1B型。 关于使用小试样时的规定,见附录A/ISO 20753 注:具有4mm厚的IA型和1B型试样分别和ISO 3167规定的A型和B型多用途试样相同。与ISO 20753的A1和A2也相同

5.2试样的制备 应按照相关材料规范制备试样,当无规范或无其他规定时,应按ISO293、ISO 294-1,ISO295或者ISO 10724-1以适宜的方法从材料直接压塑制备试样,或按照ISO 2818由压塑或注塑板材经机加工制备试样。 试样所有表面应吴可见裂痕、划痕或其他缺陷。如果模塑试样存在毛刺应去掉,注意不要损伤模塑表面。 由制件机加工制备试样时应取平面或曲率最小的区域。除非确实需要,对于增强塑料试样不宜使用机加工来减少厚度,表面经过机加工的试样与未经机加工的试样实验结果不能互相比较。 5.3标线 见ISO 527-1:2012,6.3 5.4检查测试样品 见ISO 527-1:2012,6.4 5.5各向异性 5.6测试样数量 见ISO 527-1:2012,章节7. 6 状态调节 见ISO 527-1:2012,章节8 7 测试过程 见ISO 527-1:2012,章节9 在测量弹性模量时,1A型、IB型试样的试验速度应为1mm/min,对于小试样见附录A。8结果计算和表示 见ISO 527-1:2012,章节10 9精确度 见附录B 10实验报告 试验报告应包扩一下内容: a)注明引用ISO 527的本部分,包括试样类型和试验速度,并按下列方式表示;

残余应力检测方法概述

第1 页 共 2页 残余应力检测方法概述 目前国际上普遍使用的残余应力检测方法种类十分繁多,为便于分类,人们往往根据测试过程中被测样品的破坏与否将测试方法分为:应力松弛法(样品将被破坏)和无损检测法(样品不被破坏)两类。以下我们简单归纳了现阶段较为常用的一些残余应力检测方法。 一、常见的残余应力检测方法: 1. 应力松弛法 (1) 盲孔法 该方法最早由Mather 于1934年提出,其基本原理就是通过孔附近的应变变化,用弹性力学来分析小孔位置的应力,孔的位置和尺寸会影响最终的应力数值。由于这类设备操作起来非常简单,近年来被广泛使用。 (2) 切条法 Ralakoutsky 在1888年提出了采用该方法测量材料的残余应力。在使用这种方法时需要沿特定方向将试件切出一条,然后通过测量试件切割位置的应变来计算残余应力。 (3) 剥层法 该方法是通过物理或化学的方法去除试件的 一层并测量其去除后的曲率,根据测定的试件表面曲率变化就能计算出残余应力。该方法常用于形状简单的试件,且测试过程快捷。 2. 无损检测方法 (1) X 射线衍射法 X 射线方法是根据测量试件的晶体面间距变化来确定试件的应变,进而通过弹性力学方程推导计算得到残余应力,目前最被广泛使用的是Machearauch 于1961提出的sin2ψ方法。日本最早研制成功了基于该方法的X 射线残余应力分析仪,为该方法的推广做出了巨大的贡献。 (2) 中子衍射法。 中子衍射方法的原理和X 射线方法本质上是一样的,都是根据材料的晶体面间距变化来求得应变,并根据弹性力学方程计算残余应力。但中子散射能量更高,可以穿透的深度更大,当然中子衍射的成本也是最昂贵的。 (3) 超声波法。 该方法的物理和实验依据是S.Oka 于1940年发现的声双折射现象,通过测定声折射所导致的声速和频谱变化反推出作用在试件上的应力。试件的晶体颗粒及取向会影响数据的准确度,尽管超声波方法也属无损检测方法,但其仍需进一步完善。 二、最新的残余应力检测方法 cos α方法早在1978年就由S.Taira 等人提出, 但真正应用于残余应力测试设备中还是近几年的事情。日本Pulstec 公司于2012年研制出了世界上首款基于cos α方法的X 射线残余应力分析仪,图1是设备图片(型号:μ-x360n )。

塑料应力测试方法及判定标准

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.1.PA(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.2.PVC:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.3.PMMA:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率0.1-0.8%,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。

2.4.POM:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.5.PE:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.6.ABS:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。 ②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.7.PP:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度0.9m/cm3,是密度最小的塑料之一,熔

内应力测试-塑料件教学提纲

内应力测试-塑料件

精品文档 三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.1.PA(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.2.PVC:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC 发蓝或蓝白的荧光。 ②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.3.PMMA:有机玻璃、压克力 ①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。 ②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率0.1-0.8%,料粒的吸湿性可导致制品起泡。 ③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.4.POM:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.5.PE:聚乙烯 ①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。 ②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。 低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。 ③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.6.ABS:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物 ①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。 ②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。 ③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.7.PP:聚丙烯 ①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。 ②密度0.9m/cm3,是密度最小的塑料之一,熔点164-170°C,抗化学性强(除浓HCL、浓硫酸),耐燃性差,对紫外线敏感,某些氯化烃,芳烃和高沸点脂肪烃使其软化、溶胀。 2.8.EVA:乙烯、醋酸乙烯共聚物 ①原色为无色透明,类似于橡胶热塑性树脂,韧性,挠曲性,耐应力开裂和粘合性好。 ②EVA树脂醋酸乙烯含量15%、AC发泡剂(偶氧二甲酰胺)、DCP交联剂(过氧化二异苯),若想形成微气空泡沫,发泡剂须在交联后才能放气,也就是交联剂分解温度低于发泡剂分解温度。 2.9.PC:聚碳酸脂 ①原色透明无色,慢燃离火后能慢燃,火焰呈黄色,黑烟碳束,熔融起泡,发出特殊花果气味。 ②突出抗冲击强度,抗变性,较高耐热性,寒性。缺点:耐疲劳强度低。 PMMA采用异丙醇或正庚烷/甲苯(40/60体积) 时间 3min 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

塑料测试方法(中文版)

拉伸强度和拉伸模量 ASTM D 638, ISO R527, DIN 53455, DIN53457 了解材料对负载的响应程度是了解材料性能的基础。通过测试在一定应力下材料的变形程度(应变),设计者可以预测材料在其工作环境下的应用(如图1)。 图1 拉伸应力-应变曲线 A:弹性形变的极限值 B:屈服点 C:最大强度 O-A:屈服区域,发生弹性形变 超过A点:塑性变形 图2:ASTM D 6, 拉伸试样的尺寸 模量:应力/应变 Mpa

屈服应力:开始发生塑性变形的应力 Mpa 断裂应力发生断裂时的应力 Mpa 断裂伸长率材料发生断裂时的应变% 弹性极限开始发生弹性形变的终点 弹性模量发生在塑性变形时的模量 Mpa 测试速度: A速度:1mm/mm 拉伸模量 B速度:5mm/mm 填充材料 的拉伸应力/应变 C速度:50mm/mm 为填充材料的拉伸应力/应变 弯曲强度和弯曲模量 ASTM D 790, ISO 178, DIN 53452 弯曲强度是用来测量材料抵制挠曲变形的能力或者是测试材料的刚性。与拉伸负载不同的是,在测试弯曲时,所有的应力加载在一个方向上。用压头压在试样的中部使其形成一个3点的负载,在标准测试仪上,恒定的压缩速度为2mm/mm. 通过计算机收集的数据,测绘出试样的压缩负荷-变形曲线,来计算压缩模量。在曲线的线性区域至少取5个点的负载和变形。 弯曲模量(应力与应变的比值)是表征材料弯曲性能的重要指标。压缩模量是指在应力-应变的曲线的线性范围内,压缩应力与压缩应变之比。 压缩应力与压缩应变的单位都是Mpa。 图3:弯曲测试示意图 耐磨性能测试

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。 以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE 塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。 目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评 估和改进。 以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需 要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。 GEP Lexan/Cycoloy系列塑料 Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。 Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。 对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法: 1.醋酸沉浸法: (1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒; (2)取出后立即清洗,后晾干检查表面; (3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大; (4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处 有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。 2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力, 也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。

pc塑胶材料内应力测试方法

表二 塑料电水壶使用一段时间后,水尺(PC料)容易漏水,是因为PC塑胶材料的内应力不够,那又怎样检测呢下面我来介绍一个检测方法: 1、测试辅料: 正丙醇、乙酸乙酯/甲醇(比例为1:3)、甲苯/正丙醇(比例为 1:10)、甲苯/ 正丙醇(比例是 1:3)、碳酸丙烯、测试夹具(或者负载)。 2、测试过程: 测试夹具的选择: 因为TnP混合液存放时间过长,其成分会蒸发,性质会改变,从而导致测试结果不一,所以要选择一个可以存放正丙醇、乙酸乙酯/甲醇、甲苯/ 正丙醇、碳酸丙烯试剂的密封瓶,并且能保证试剂在密封瓶内循环流动。 测试试剂的选择: 选择测试试剂时应满足测试程度的要求,必须符合安全要求. 如果PC料在使用过程中不能承受机械负载,测试试剂由正丙醇或者乙酸乙酯和甲醇以1:3的比例调制而成. 如果PC料在使用过程中能承受机械负载,测试液必须为1:10比例的TnP(即甲苯和正丙醇混合液).如果外荷载更大或者在临界情况下,测试液可改为1:3比例的TnP,甚至可用碳酸丙烯替代. 如内应力较小的情况下,可用乙酸乙酯/甲醇代替TnP测试液.比如,将乙酸乙酯/甲醇的混合比例调为1:, 因为此试剂可让PC材料达到7兆帕的反应力值. 如果没有特殊的要求可根据“图表二”的内应力要求选择合适的试剂,试剂量要求能将测试样品完全沉浸在试剂中。 测试时间: 因为PC材料在注塑模表面形成一层液体薄膜.此液体薄膜不易蒸发,尤其经过更长时间的浸泡,使得产生裂纹更难被察觉.所以PC材料在碳酸丙烯试剂中浸泡时间不应超过一分钟.曝光时间越长,内应力值越小.但内应力更小,也会出现应力裂纹. PC材料在其它的试剂沉浸的时间可以参考下表 (表一) 测试试剂浸泡时间(分钟)内应力值(兆帕) 正丙醇 1 5 >15 乙酸乙酯/甲醇, (1:3) 1 5 >15 甲苯/正丙醇, (1:10) (TnP 1:10) 1 5 >9 甲苯/ 正丙醇, (1:3) (TnP 1:3) 1 5 >4 碳酸丙烯 1 >2 材料的选择: 对于有着色的PC材料或者有色材料上如果有由内应力产生的裂纹也很难觉查的到,所以测试样品要求选择透明的材料进行测试。 测试样品要求保证在出模后在室温条件下放置1个小时后才能进行内应力测试。测试样品的厚度要

塑胶内应力

1.1 内应力测试 将试件在25℃下于冰醋酸中浸3min,视试件表面“发白”程度判断内应力大小,内应力越大,“发白”现象越严重。这种方法能大致说明内应力的状况。 1.2 镀层剥离强度测定 用剥离法测定剥离强度:在试片上切出10mm宽的条,撬起端头30~40mm,在垂直于镀层表面的方向(90°±5°)上用拉力机进行剥离。 1.3 高低温冲击法检验镀层结合力 该方法由西德塑料电镀工作者协会提出,方法简单易行,重现性较好。具体操作过程是:在80℃±5℃的高温热水浴中保温1h,取出后在不超过30s的时间内放入5℃±5℃的低温水浴中浸30s,再转入高温热水浴中,经过3个循环周期,如镀层无起泡、脱皮、发皱等缺陷即视为合格。 2.1 选材可用于电镀的塑料很多,但各种材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易、尺寸精度等方面有很大差别。ABS塑料具有优良的综合性能,用途十分广泛,且易于成形,表面易于浸蚀而获得较高的镀层结合力,所以目前在电镀中用得最多。 此外,通过红外光谱检测发现,化学粗化过的塑料表面存在活性基团如—COOH,—CHO,—OH,—SO3H等极性基团,这些极性基团能与金属镀层产生化学结合力,从而提高了镀层的结合强度。ABS塑料中丁二烯含量越高,镀层的结合力越大。电镀型ABS塑料中丁二烯含量达22%~24%。试验表明,电镀型ABS树脂301M的镀层结合力比非电镀型ABS树脂PA-757的镀层结合力高1倍以上。 2.2 塑料件结构对电镀的影响 试验件(旋钮)原结构直角、锐边较多,在作高低温冲击试验时发现零件起泡部位主要集中在靠近直角、锐边处及浇口周围。在测试中发现这些部位都有内应力,这对镀层结合力有不良影响。将直角、锐边改为圆弧过渡后作电镀试验,镀层与基体结合良好。航空工艺技术另一方面,直角、锐边处在电镀时易引起尖端电流密度过大,致使镀层疏松而结合不佳,甚至烧焦或击穿化学预镀层。 2.3 塑料模具对塑料件电镀的影响 试验中发现原来的旋钮表面有流痕,电镀后遮盖不住,影响表观质量。同时,由于塑料模具模腔粗糙度不好,使旋钮表面不够光亮,最后也会影响镀层的光亮度。而用于测定剥离强度的镀件(试片)注塑成形后外观质量较好,镀层外表光亮。另一方面,设计塑料模具(如浇注系统和脱模机构)时应注意使待镀件的内应力尽量小。

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