高分子材料物性介绍

• 洛氏α硬度： 一定直径的钢球，在规定的负荷的
作用下，压入试样的深度。
• 邵氏硬度(Shore)：
使用邵氏硬度计，在规定负荷的标准压痕器作用下， 经严格规定的时间，以压痕器的压针压入试样的深度 表示。邵氏硬度分为邵氏A和邵氏B。邵氏A适用于较 软的塑料，邵氏B适用于较硬的塑料。（参看GB241180）
• 比重和密度常被用来计算面积因子, 即指定 厚度的每公斤产品的面积(平方米).
• 面积因子=1/(比重*厚度)
m2/kg
kg/m3 m
(2) 颜色 Color
• 颜色：聚合物本身一般都是无色透明或 白色的，但是可以通过添加色母 料或色粉将材料染成各种颜色。
• DE1-1 • DE1-4 010181 0.5mm • DE1-4 011267 0.3mm
• 测试方法：ASTM D3363, JIS, GB/T6739-1996
???
• 问题:
对于HC PET薄膜, 表面硬度可以达到4H 吗? 硬度高的材料一定耐磨吗?
(6) 面积因子Area Factor
• 这是为了应用操作中方便的一种计算方法，可以根据使用 者的习惯自行定义。常用的为密度的倒数，单位则可以多 种多样，如m3/kg，m2/kg/mm，ft2/lb/mil等。
• 摩擦力：按照下式计算： F= σμ
式中，σ---正压力（有动态的和静态的），单位 为牛顿（N） μ---摩擦系数（静态时用μs表示，动态时用μk表 示）。
• 磨耗值：是指在规定的试验条件（载荷、速度、温 度、湿度）下，经过一定时间或距离摩擦后，材料 所损失的重量。
• 测试方法：可参照GB3960-83
(3) 吸水性Water Absorption
• 吸水率：是指规定尺寸的试样浸入规定温度（一般为25±2℃）的 蒸馏水中，经过24h测定其吸水量，计算单位面积的吸 水量和吸水率。
• 塑料材料的吸水率与其结构中的极性基团有关。一般地，聚合物 分子结构中含有的酯键，醚键，酰胺键等强极性基团的比例越高， 就越容易吸水。因此这些材料都应该妥善贮存在干燥的地方，并 且在使用前一定要经过干燥，把含水率降低到允许的范围之内， 以免过多的水分在成型加工过程中导致材料劣化。
• 注意:
摩擦系数和 磨耗值大小 不是常数， 而是依赖于 负荷、接触 面积、表面 结构、滑动 速度、温度 及使用润滑 剂等的情况。
(4) 硬度
• 布氏硬度：在规定的负荷下，将标准钢球压入试样，
保持一定时间后，以试样上压痕直径或 压狠深度来计算单位面积上承受的力。 单位以Pa（1Pa=1N*m-2）表示。 • 以压痕直径计算时：
• PC: 0.28~0.35%; PC/PBT: 0.48%; FRPP-GK17 0.06% • PEI: 0.25%; PI: 2.9%; PET: 0.8% ; PA: 3% • 测试方法：GB1034-70 ASTM D570
(4) 摩擦系数Friction
• 摩擦系数、磨耗：两个互相接触的物体，彼此间有 相对位移或相对位移趋势时，互相间产生的阻碍位 移的机械作用力即为摩擦力，表示材料的摩擦特性 的参数就是摩擦系数和磨耗值。
高分子材料物性介绍
Purpose of this introduction:
• 1. 了解材料的基本性能参数 • 2. 熟悉材料的特性 • 3. 判断材料类别 • 4. 更好地服务客户
Contents:
• 1. 基本物性(Basic concept) • 2. 机械力学性能(Mechanical) • 3. 热性能(Thermal) • 4. 电性能(Electrical) • 5. 耐燃性能(Flamability) • 6. 光学性能(Optical)
1.基本物性Physical
(1)密度(比重)
• 密度： 所谓密度，就是23 C下单位体积物质的 质量，其国际单位为g/cm3，常用单位有 g/ml，kg/L，1000kg/m3等。
• 比重： 是物体的密度与相同温度下水的密度的比 值。一般地, 密度=比பைடு நூலகம்*0.99756。
• 测定方法：GB1033-70塑料相对密度测试方法 ASTM D792
• 巴克尔氏硬度：
以特定压头在标准弹簧的压力作用下压入试样，以压 痕的深浅来表示试样的硬度，适用于测定纤维增强塑 料及其制品的硬度，也可用于非增强硬质塑料。（参 看GB3854-83）
铅笔硬度Pencil Hardness
• 铅笔硬度：
主要以铅笔的硬度标号来测定材料表面/涂膜硬度, 即使用一 组规定铅芯尺寸, 形状和硬度的铅笔划过材料表面/涂膜, 判 断材料表面/涂膜抗击被犁破或划伤的能力, 该方法操作简便, 结果直观, 但可能因不同操作人员或不同品牌不同批次的铅 笔而有一定的误差. 具体测试方法: 把削好的铅笔插入小车的 斜孔(45度) 内, 拧紧固定的螺丝,使小车基本保持水平. 把小 车放在制备好的试样上, 两手指捏住车轮的中心, 以0.5MM/S 的速度向前推行,使笔尖划涂膜的表面, 根据不同硬度的铅笔 来判定涂膜的硬度, 一般将划5次中至少有4次不能犁破表面/ 涂膜的最硬铅笔的硬度作为材料表面/涂膜的铅笔硬度值. 笔 尖重负：1±0.05Kg, 铅笔规格：B6～H6, 可用三菱或中华系 列铅笔. 具体判定方法根据GB/T6739-1996标准的规定进行.
2.机械力学性能(Mechanical)
(1) 应力与应变
• 应力和应变：
当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时， 它的几何形状和尺寸将发发生变化，这种变化就称为应变。材 料发生宏观的变形时，其内部分子间以及分子内各原子间的相 对位置和距离就要发生变化，产生了原子间及分子之间的附加 的内力，抵抗着外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡 时，附加内力与外力相等，方向相反。定义：单位面积上的附 加内力为应力。显然，其大小与单位面积上受到的外力相等。 • 在国际单位制中，应力的单位为N/m2，又称Pa。常见的应力 单位还有达因/厘米2（0.1Pa），公斤/厘米2 （9.807X104Pa）， 和psi磅/英寸2（6.895X103Pa）。
• 以压痕深度计算时：
式中，P---所加载荷 (N) D---钢球直径 (m) d---压痕 直径 (m) h---压痕深度 (m) • 该方法适用于热固性塑料或硬质塑料。
• 洛氏硬度： 洛氏硬度有两种标示方法：洛氏硬度
标尺和洛氏α硬度。
• 洛氏硬度标尺：一定直径的钢球，在载荷从初负荷
增加为主负荷，然后再返回初负荷 时钢球压痕深度的增量，适用于较 硬的塑料，分为R、M、L标尺。