塑料的性能检测涉及多种测试方法,以下是对塑料成分分析以及压缩性能、剪切强度、弯曲性能、磨耗性能的检测方法和标准的详细说明:
一、塑料成分检测
红外光谱(FTIR)
原理:通过红外光吸收谱图分析分子结构,识别官能团。
适用:定性分析塑料主成分(如PE、PP、PVC等)。
步骤:样品制备(压片或ATR模式)→ 扫描谱图 → 比对标准数据库。
热重分析(TGA)
原理:加热样品测量质量变化,分析挥发分、填料含量(如碳酸钙、玻璃纤维)。
输出:分解温度、无机物含量百分比。
差示扫描量热法(DSC)
用途:测定熔点、结晶度(如PA66的熔融峰)、玻璃化转变温度(Tg)。
色谱/质谱联用(GC-MS、PY-GC-MS)
适用:添加剂分析(增塑剂、阻燃剂等)。
X射线荧光光谱(XRF)
用途:检测塑料中的重金属(如铅、镉)或卤素(溴系阻燃剂)。
二、力学性能测试
1. 压缩性能测试
标准:ISO 604(塑料压缩性能)、ASTM D695。
设备:试验机(配压缩夹具)。
参数:
压缩强度(大应力)
压缩模量(应力-应变曲线的线性段斜率)
试样:通常为圆柱体(直径10mm,高度20mm)或立方体。
2. 剪切强度测试
标准:
层间剪切:ASTM D3846(复合材料)、ISO 14130。
冲压剪切:ASTM D732(板材)。
方法:
双缺口试样拉伸或专用剪切夹具。
输出:剪切应力(载荷/剪切面积)。
3. 弯曲性能测试
标准:ISO 178(三点弯曲)、ASTM D790。
参数:
弯曲强度(σ = 3FL/2bd²,F为载荷,L为跨度)
弯曲模量(应力-应变斜率)
试样:矩形条(常见尺寸80×10×4mm,跨度64mm)。
4. 磨耗性能测试
标准:
旋转磨耗:ISO 4649(Akron磨耗)、ASTM D5963。
Taber磨耗:ASTM D4060(用H18砂轮,1kg载荷)。
参数:
体积损失(mm³)或质量损失(mg)。
设备:磨耗试验机(如Taber型)。
三、测试注意事项
环境控制:温度(23±2℃)、湿度(50±5%RH)按ISO 291要求。
试样制备:注塑或切割后需退火消除内应力。
数据统计:每组至少5个试样,取平均值±标准差。
四、应用示例
PP改性料:可通过TGA测填料含量(如20%滑石粉),DSC测熔融峰(约165℃),再按ISO178测试弯曲模量(1.5GPa)。
轮胎用橡胶:Akron磨耗测试体积损失(≤100mm³为合格)。
如需更具体的测试方案(如某类塑料的检测条件),可提供材料类型或应用场景。