塑胶的特性

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塑胶的基本物性
比重 (density) 塑胶的比重

比重是指物质密度与水密度的比值，所谓密度是指单位体积的重量。比重的测定可依 ASTM D792 水中置换法测得。


吸水率
吸水率是测定塑胶吸水分的程度，测法是先将样品烘乾後称重，浸入水中 24 或 48 小时後，取出再称重，计算重量增加的百分比，即为吸水率。一般吸水性太大之塑胶材料，易影响机械强度与尺寸稳定性，如 Nylon 或 PET 即是典型之例子。

透气率 (Permeability)
透气性是测定塑胶膜或塑胶板气体穿透难易的程度，可依 ASTM D1434 的方法测得。此在包装用途上是一项重要之物性指标。

塑胶的机械性质


抗张强度及伸长率 (Tensile strength; Elongation)
抗张强度(又称抗拉强度)系指将塑胶材料拉伸到某一程度(如降伏点或断裂点)所需力的大小，通常以每单位面积多少力来表示，而其拉伸的长度百分比即为伸长率。此项测定可依 ASTM D638 之方法测试之。


弯曲强度 (Yield Strength)
弯曲强度又称折曲强度，主要为测试塑胶抗弯曲的能力，可依照 ASTM D790的方法测得，而常以每单位面积多少力来表示，如 kg/cm2 。其测法如下图所示，将一 ASTM 标准试片，两端支撑起来，中间逐渐增加外力，可测得其最大承受之弯曲强度。

弯曲弹性率
将塑胶试片弯曲时(测法如弯曲强度)，在其弹性范围内，单位变形量所产生之弯曲应力称为试片之弯曲弹性率，一般弹住率越大，表示让塑胶材料之刚性越好。
冲击强度 (Impact Strength)
冲击强度是指塑胶受外力冲击时，所能承受的最大能量。 ASTM D256 中的 Izod 及 Charrpy 冲击强度测试法为常见之测试方法，其中又以 Izod 最为普遍，其试测方法如下图所示:

硬度 (Hardness) 一般塑胶的硬度最常用 ROCKWELL (洛式硬度)及 SHORE (萧式硬度)两种测试法来表示。其中 SHORE A常用来测定较软之塑胶，如 TPE 等弹性体或橡胶等，SHORE D则用来测定较硬之塑胶，如一般之泛用塑胶及部份工程塑胶，而多数之高性能工程塑胶或较硬之工程塑胶，则需用 ROCKWELL 来测定之。

塑胶的电气性质


绝缘破坏电压

绝缘破坏电压之测定是将高电位差施加於试片，达到绝缘性破坏之最小电压，除以两极间之距离(试片厚度)的值 (kv/mm)，塑胶绝缘破坏电压在 20℃ 时通常在 100 kv/mm 的范围内。有些塑胶材料会因吸水量的增加而使绝缘破坏电压降低，如 Nylon-6及 Nylon-66 等。

体积固有抵抗

体积固有抵抗是代表材料之电气绝缘性的主要参考指标。塑胶材料应用在电子、电气零件等用途时，电气绝缘性是相当重要的。大部份的塑胶都具者良好之电气绝缘性，如几乎所有的工程塑胶之体积固有抵抗都达 1014 Ωcm 以上，而体积固者抵抗达 107 Ωcm 以上的材料，即可以称为电气绝缘材料。

耐电弧性

当在材料表面两端电极上形成一电弧时，会引起热裂解及氧化作用，致使塑胶材料表面碳化而具有导电性，此时塑胶材料之绝缘住即告丧失。因此，耐电弧性是选择高电压用绝缘体时之最重要物性，耐电弧性的测定，可依照ASTM D495 方法测试，如图所示。在试片表面相距约 6mm之距离，以两支高电压电极测定试片所能忍受至材料绝缘性被破坏所需之时间 (sec) 来表示其耐电弧性。

塑胶的热性质

热变形温度 (HDT)
最常用的之热变形温度测定法为 ASTM D648 试验法，其测定方式是使试片在一定压力及一定加温速度下，弯曲到一定程度时的温度。

热变形温度显示塑胶材料在高温且受压力下，能否保持不变的外形。若考虑安全系数，短期使用之最高温度应保持低於热变形温度10℃左右，以确保不致因温度致使材料变形。热变形温度之测试装置如下图所示﹕

长期耐热温度

长期耐热温度是指塑胶材料在长时间使用之耐热性，依UL之规定，塑胶材料之长期使用温度是指塑胶材料曝露在高温下，须达数万小时，物性减半之温度。如 UL 746 规定之长期耐热温度之曝晒时间为 105 小时，约相当於 11年 之久。五大泛用工程塑胶之 UL 长期耐热温度比较如下表所示。

耐焊鍚性
由於许多电子、电气零件必需借由焊锡来固定在印刷电路板上，而焊鍚之温度相当高，例如;蒸气相焊接或红外线焊接时，流动焊锡温度均高达270~280℃，因此，应用於此方面之塑胶材料，必需在此温度下，可持续耐45秒至75秒之耐热性，否则材料变形将致使零件松勤，脱落之异常现象。


熔融指数 (Melt Index, MI)
熔融指数简称 MI，是一种表示塑胶材料加工时流动性的数值。其测试方法是使塑胶粒在一定时间 (10分钟)内，一定温度及压力(各种材料标准不同)下，被融化之塑胶流体，通过一直径 2.1mm 圆管，所流出之克数。其值越大，表示此塑胶材料之加工流动性越佳，反之，则越差，最常使用之测试标准为 ASTM D1238。

射出加工一般都倾向使用MI 值较高 ( > 7) 的等级﹔而吹瓶、押出加工则会使用较低MI 的等级 ( < 2, 甚至低於 1 ) 以利冷却定型。





收缩率 (Shrink Ratio)
收缩率是指塑胶制品冷却固化经脱模成形後，其尺寸与原模具尺寸间之误差百分比，可依 ASTM D955 方法测得。在塑胶模具设计时，收缩率必须先予考虑，以免造成成品尺寸的误差，导致成品不良。


塑胶材料因结构的关孙，结晶性塑胶与非结晶性塑胶之收缩率相差极为显着，一般结晶性塑胶之收缩率比非晶性塑胶大数倍。

jason1031

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d60102224

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