塑料 塑性/塑性保持率检测

塑料塑性及塑性保持率检测：方法、标准与设备解析

塑性检测的核心方法

塑料的塑性检测主要聚焦于材料在受力后的形变能力及形变保持特性，常用方法包括：

1. 拉伸试验

• 标准：ISO 527-2（国际）、GB/T 1040.2（中国）、ASTM D638（美国）。

• 参数：屈服强度（Rp0.2）、断裂伸长率（≥）。

• 应用：评估塑料在拉伸过程中的强度与延展性，适用于包装膜、工程塑料等。

2. 弯曲试验

• 标准：GB/T 9341（中国）、ISO 178（国际）、ASTM D790（美国）。

• 参数：弯曲模量、弯曲强度。

• 应用：测试塑料在弯曲载荷下的刚度与抗变形能力，常用于结构件检测。

3. 冲击试验

• 标准：ASTM D256（美国）、ISO 179/180（国际）。

• 参数：缺口冲击强度（如≥5 kJ/m²）。

• 应用：评估塑料在冲击载荷下的韧性，适用于汽车保险杠、家电外壳等。

4. 热变形温度（HDT）与维卡软化点测试

• 标准：ISO 75（HDT）、ASTM D648（HDT）、ISO 306（维卡）、ASTM D1525（维卡）。

• 参数：变形起始温度（HDT）、软化温度（维卡≥80℃）。

• 应用：衡量塑料在高温下的形状稳定性，适用于高温环境使用的材料。

塑性保持率（PRI）检测

塑性保持率（Plasticity Retention Index, PRI）是评估橡胶或塑料在老化后塑性维持能力的关键指标，计算公式为：
PRI=P0P30×
其中，P30为老化后塑性值，P0为老化前塑性值。

检测流程：

1. 初始塑性值测定：

• 使用快速塑性计（如Wallace或高铁检测仪器GOTECH），将圆盘状试样压缩至1mm，保持15秒后施加100N恒定压力，测量试样厚度作为初始塑性值（P0）。

2. 老化处理：

• 将试样置于老化箱中（如140℃烘箱30分钟），模拟长期使用或储运环境。

3. 老化后塑性值测定：

• 重复初始测定步骤，得到老化后塑性值（P30）。

4. 计算PRI：

• 代入公式计算塑性保持率，PRI值越高，材料抗老化性能越优。

应用场景：

• 橡胶行业：评估天然橡胶或未硫化橡胶的抗氧化性能，自1970年起成为马来西亚等国生产控制和贸易合同的依据。

• 塑料行业：检测聚乙烯、聚丙烯等材料在高温或化学环境下的塑性稳定性。

关键检测设备

1. 电子试验机

• 型号：INSTRON 5969型。

• 功能：支持拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种试验，载荷范围0.01kN-50kN，精度±0.5%。

• 应用：力学性能检测的核心设备。

2. 热老化试验箱

• 型号：BINDER FD115型。

• 功能：温度范围-40℃~180℃，均匀度±0.5℃，模拟长期热老化环境。

• 应用：PRI检测中的老化处理步骤。

3. 快速塑性计

• 型号：高铁检测仪器GOTECH快速塑性计。

• 功能：全自动样品检测，支持单值、中值或均值模式，配备温度指示与校准、负载校准及自动报警功能。

• 应用：快速测定橡胶或塑料的塑性值及PRI。

4. 冲击试验机

• 型号：ZWICK 5102型。

• 功能：冲击能量0.5J-50J，摆锤角度150°，高精度光学编码器测角。

• 应用：冲击强度检测。

检测标准对比

行业应用与价值

1. 质量控制：

• 包装膜材（如HDPE、LDPE）需检测紫外老化后断裂伸长率保持率及溶胀行为，确保运输中不易破损。

• 汽车保险杠用聚丙烯材料需侧重热氧老化指数和冲击强度衰减分析，保障长期使用安全性。

2. 工艺优化：

• 通过PRI检测评估橡胶抗氧化性能，优化配方以延长使用寿命。

• 塑料加工中通过熔融指数检测调整工艺参数，提高产品一致性。

3. 合规性验证：

• 食品接触材料需符合FDA 21 CFR、EU 10/2011和GB 4806.1等标准，检测重金属含量及可溶出物。

• 出口产品需满足ASTM或ISO标准，避免贸易壁垒。