塑料测试技术课件.ppt
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- 塑料 测试 技术 课件
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1、塑料测试技术塑料测试技术项目项目1:简单法鉴别塑料:简单法鉴别塑料 完成项目的方法 获取信息获取信息 :老师下达任务单老师下达任务单,各组阅读任务单、各组阅读任务单、弄懂任务的具体要求弄懂任务的具体要求 制定计划制定计划: 制定完成任务的初步计划制定完成任务的初步计划 决策决策:查阅相关资料查阅相关资料,小组讨论小组讨论,老师审核,形老师审核,形成各组的测试方案。成各组的测试方案。 实施实施:试样抽样、制备及预处理;塑料薄膜试样抽样、制备及预处理;塑料薄膜测试操作测试操作 评价及归纳总结:评价及归纳总结:测试操作的评价,项目测试操作的评价,项目的归纳总结,完成项目报告的归纳总结,完成项目报告项
2、目项目1 简单法鉴别塑料简单法鉴别塑料 任务任务1-1:接受各子项目的测试任务,并查阅资料接受各子项目的测试任务,并查阅资料 各子项目的测试任务各子项目的测试任务 第一组:PE塑料的鉴别 第二组: PP塑料的鉴别 第三组:PVC塑料的鉴别 第四组: PA塑料的鉴别1.1.任务告知:任务告知: 拟实现的能力拟实现的能力目标目标: 了解塑料的基本性能与结构;了解塑料的基本性能与结构; 掌握文献检索方法掌握文献检索方法 ; 拟实现的拟实现的知识知识目标目标 文献检索知识;文献检索知识; 塑料原料的生产及应用知识塑料原料的生产及应用知识 组织、分工、协作能力组织、分工、协作能力2.2.任务的引入任务的
3、引入如何根据任务书,制定计划,并进行分工?如何根据任务书,制定计划,并进行分工?本组塑料产品的结构有何特点?本组塑料产品的结构有何特点?本组塑料产品基本性能有何特点?与它的结构有何关系?本组塑料产品基本性能有何特点?与它的结构有何关系?如何进行文献检索?如何进行文献检索?燃烧法的鉴别原理燃烧法的鉴别原理 及设备?及设备?密度法的鉴别原理密度法的鉴别原理 及测试设备?及测试设备?3.3.任务任务的实施的实施检索及阅读检索及阅读塑料鉴别相关文献塑料鉴别相关文献 u各组阅读任务单、弄懂任务的具体要求制定各组阅读任务单、弄懂任务的具体要求制定完成任务的初步计划完成任务的初步计划u各项目经理分配任务并带
4、领小组成员完成资各项目经理分配任务并带领小组成员完成资料查阅任务料查阅任务4.归纳总结归纳总结u各项目经理召集小组成员开会,汇总形成各项目经理召集小组成员开会,汇总形成本组的相关资料,制作本组的相关资料,制作PPTu项目总经理检查各组明天汇报的资料项目总经理检查各组明天汇报的资料u2小时小时 项目项目1 简单法鉴别塑料简单法鉴别塑料 任务任务1-2: 鉴别塑料鉴别塑料1.1.任务告知:任务告知: 拟实现的拟实现的知识目标知识目标: 塑料的结构与性能;塑料的结构与性能; 塑料的外观、物理性能测试基本知识;塑料的外观、物理性能测试基本知识; 塑料的元素组成与燃烧的行为关系塑料的元素组成与燃烧的行为
5、关系。 拟实现的能力目标拟实现的能力目标 能从外观简单辨别塑料的种类;能从外观简单辨别塑料的种类; 能根据塑料的密度和燃烧行为,鉴别塑料;能根据塑料的密度和燃烧行为,鉴别塑料; 懂得塑料密度液配制,密度计的使用。懂得塑料密度液配制,密度计的使用。 2.2.任务的引入任务的引入本组塑料产品的外观有何特点?本组塑料产品的外观有何特点?本组塑料产品的密度和燃烧行为有何特点?本组塑料产品的密度和燃烧行为有何特点?如何配制塑料密度液?如何配制塑料密度液?如何根据如何根据塑料产品塑料产品的密度和燃烧行为鉴别的密度和燃烧行为鉴别PE、PP、PVC、PA塑料塑料 ? 3.3.任务任务的实施的实施鉴别塑料鉴别塑
6、料u指导老师讲解、示范指导老师讲解、示范u各组讲解各组讲解PPT,并鉴别本组的塑料,其它组进行,并鉴别本组的塑料,其它组进行提问,并评价提问,并评价 4.归纳总结归纳总结u指导老师对各组的讲解进行评价;指导老师对各组的讲解进行评价;u指导老师系统讲解指导老师系统讲解塑料的结构与性能;塑料的外塑料的结构与性能;塑料的外观、物理性能测试基本知识;燃烧法和密度法鉴观、物理性能测试基本知识;燃烧法和密度法鉴别塑料的相关知识别塑料的相关知识 结构与性能结构与性能 结构决定性能,性能反映结构 结构和性能的关系是进行结构和组成鉴别的理论依据鉴别的程序和方法 材料结构与组成鉴别的程序和方法 1.观察:对材料的
7、外观、颜色、气味、弹性、硬度等大致外部条件进行观察,缩小材料鉴定可能的范围; 2.初步试验:测定溶解性、密度、软化点和熔点等一些特性,判断材料的可能种类; 3.燃烧法:通过在燃烧管里(热解试验)和在明火中(燃烧试验)加热产生的现象,判断材料可能含有的元素组成。 由于材料中往往含有多种添加剂和填料,通过初步的实验能够帮助缩小材料鉴定的范围,却不能得到确定的结论。4. 现代表征手段:对材料的内部分子结构进行分析,得到确定的材料种类。密度法、燃烧法鉴别密度法、燃烧法鉴别PVC名称 主要设备与材料 要求 密度法鉴别PVC 烧杯;电子吊称;电子恒温水浴锅;金属悬挂线;平板硫化机;500ml 烧杯 一只;
8、悬挂线(直径小于0.13mm) 一条; pvc试样(板片) 两片;蒸馏水1.浸渍液的选择要求和样品不溶解,溶胀2.设计实验方案,计算所需材料分量3.分析处理实验数据 燃烧法鉴别PVC 本生灯;燃烧箱;镊子;PVC粉末;打火机 1.了解常用塑料燃烧的现象2.掌握本生灯的使用 PVC概述 聚氯乙稀(PVC),由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC 为无定形结构的白色粉末,支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万12万范围内,具有较大的多分散性,分子量随聚合温度的降低而增加;PVC概述性能名称参数熔点无固定熔点,8085开
9、始软化,130变为粘弹态,160180开始转变为粘流态 抗张强度 60MPa左右 冲击强度 510kJm2 光和热的稳定性差,在100以上或经长时间阳光曝晒,就会分解而产生氯化氢,并进一步自动催化分解,引起变色,物理机械性能也迅速下降, 溶解性 只溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中有优异的介电性能 ;对有机和无机酸、碱、盐均稳定,化学稳定性随使用温度的升高而降低。 PVC生产方法 悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法, 以悬浮聚合法为主,约占PVC总产量的80左右。 此外,还有用微悬浮法生产PVC糊用树脂,产品性能和成糊性均好。 聚氯乙稀的助剂 聚氯乙烯助剂 PVC塑料一般可分为硬质与软
10、质两大类。硬制品中可不加增塑剂,有时加入冲击改性剂以改善其韧性。软制品需加入大量增塑剂。两者均加着色剂、稳定剂、润滑剂等塑料助剂。 增塑剂通常采用两种或两种以上的混合增塑剂,效果较好。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、磷酸三甲酚酯和磷酸三苯酯等。一般软质PVC所加增塑剂量为树脂量的3070;PVC糊加入的增塑剂可高达80100。 稳定剂用于阻滞或阻止 PVC的分解。常用的稳定剂有铅化合物;如三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅;金属皂类,如硬脂酸钡、硬脂酸镉等;有机锡化合物,特别适用于作透明片材、吹塑瓶等的树脂,但价格较贵。稳定剂的用量一般为树脂的27。 润滑剂增加 PV
11、C的熔融流动性,以防止其与金属表面粘附,有利于成型加工。常用的润滑剂有金属皂、硬脂酸、石蜡或矿物油等,用量约为树脂的1。 聚氯乙稀的助剂 着色剂可将 PVC染成各种颜色。多用油溶性有机颜料和无机颜料,用量为树脂的0.012左右。 填料主要作用在于降低成本,节省 PVC用量,并可改进性能。常用的填料有碳酸钙、陶土、硅藻土等 PVC 应用 (1) 一般软制品利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等。利用注射成型机配合各种模具,可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋等。 (2) 薄膜PVC与添加剂混合、塑化后,利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜,用这种方法加工的薄膜,称压延薄膜。也可以将软PVC粒料,
12、利用吹塑成型机吹制成薄膜,这称为吹塑薄膜。薄膜上可以印花(如包装装潢图案和商标等)。薄膜用途很广,可以通过剪裁,热合加工成包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。经双向拉伸的薄膜,有受热收缩的特性,可用于收缩包装。 PVC 应用 (3) 涂层制品有衬底的人造革是将 PVC糊涂敷于布上或纸张上,然后在 100以上塑化而成。也可以先将PVC与助剂压延成薄膜,再与衬底材料加热压合而成。无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软质薄片,再压上花纹即成。人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的座垫等。还有地板革,用作建筑物的铺地材料。 (4)
13、 泡沫制品软质 PVC混炼时,加入适量的发泡剂作成片材,经发泡成型为泡沫塑料,可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、坐垫、及防震缓冲包装材料。也可用挤出机挤出成低发泡硬PVC板材和异型材,可代替木材使用,是一种新型的建筑材料。 PVC 应用(5) 透明片材PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂,经混合、塑化、压延而成为透明的片材。利用热成型可以作成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装,是优良的包装材料和装饰材料。 (6) 糊制品将 PVC分散在液体增塑剂中,使其溶胀塑化而成增塑溶胶,通常用乳液或微悬浮树脂,还需加稳定剂、填料、着色剂等,经充分搅拌,脱气泡后,配成PVC糊,再用浸渍、浇铸或搪塑等加工成各种制品。 PV
14、C 应用 (7) 硬管和板材PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料,经混炼后,用挤出机可挤出各种口径的硬管、异形管、波纹管,用作下水管、引水管、电线套管或楼梯扶手。将压延好的薄片重叠热压,可制成各种厚度的硬质板材。板材可以切割成所需的形状,然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。 (8) 门窗由硬质异形材料组装而成。在有些国家已与木门窗、铝窗等共同占据门窗的市场。 (9) 中空容器。密度法鉴别PVC1.密度法测试原理 密度是所有材料都具有的参数,是材料的质量M与体积v的商。同种材料在同一条件下,密度值是确定的,因此可以用测试密度来作为鉴别塑料的方法之一。 塑料的密度的测试
15、常通过即在一定温度下,称量试样的质量相同体积的已知密度的浸渍液(水或其它参比液)的质量,计算出相对密度,从而再通过换算求得密度。 它们有如下换算关系:样品k参比。2测试方法 测定塑料密度和相对密度的方法标准有ISO/R11831970、ASTMD2921979和我国标准GB103386等。 常用比重法、浸渍法、悬浮法。 比重法和悬浮法适用于测粉、粒料、薄膜或片材的碎片;而浸渍法适用于测定塑料板、管、棒等各种形态的成型材料。 浸渍液一般为蒸馏水或其它不与试样作用的液体。2.1比重瓶法 用比重瓶法试验时,首先称量干燥的空比重瓶的质量,将试样装入比重瓶中,称得试样质量m样品(g)。称量后,注入浸渍液
16、浸没试样,充分浸润后继续倒满,然后把瓶放入恒温浴中恒温30min,调节液面至比重瓶的毛细管刻痕处,取出擦干,称量浸渍液的质量m1 (g)。然后将比重瓶倒空,重新清洗后烘干,装入浸渍液,恒温后再调节液面至比重瓶毛细管刻痕处,称得浸渍液的m2(g)。密度计算: 假设:测试样品的体积: ;比重瓶体积 (至毛细管处) 式11 式12 式13 式14式中: 样品的密度,g/cm3 浸渍液的密度, g/cm3样品比重瓶m样品样品样品1m)参比样品比重瓶(2m参比比重瓶mmm12样品参比样品样品参比2.2 浸渍法 试样应结构致密,内部无气泡,表面光滑无裂隙、无尘埃。在空气中用弹簧秤称量用直径小于0.13mm
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