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從ASTM D792、ISO 1183、GB/T1033國際規(guī)范看如何測量塑料顆粒密度

塑料的分類
塑料依產(chǎn)品別分為: 塑料粉末、塑料顆粒、塑料成品….等。
塑料顆粒由產(chǎn)品的不同可分為:
A:「熱塑性塑料顆粒」(Thermoplastic Particles):
在常溫下通常為顆粒狀,加熱到一定溫度后變成熔融的狀態(tài),將其冷卻后則固化成型,若再次加熱則又會變成熔融的狀態(tài),而可進行再次的塑化成型。因此,熱塑性塑料可經(jīng)由加熱熔融而反復(fù)固化成型,所以熱塑性塑料的廢料通常可回收再利用,亦即有所謂的「二次料」。
B:「熱固性塑料顆粒」(Thermosetting Particles):
熱固性塑料則是加熱到一定溫度后變成固化狀態(tài),即使繼續(xù)加熱也無法改變其狀態(tài)。因此,熱固性塑料無法經(jīng)由再加熱來反復(fù)成型,所以熱固性塑料的廢料通常是不可回收再利用的。
塑料成品依用途可分為:
軟質(zhì)與硬質(zhì)兩大類。硬質(zhì)主要用在水管,塑料地板。軟質(zhì)主要用在玩具,合成皮,手套等。薄膜用途中使用最廣泛的是農(nóng)業(yè)上的塑料布,電線被覆的絕緣材料中則以軟質(zhì)聚氯乙烯為最多。
舉凡顆粒、片狀?薄膜、棒?管、成形體等都是密度測定対象,範囲廣泛。而基于成本和質(zhì)量上的考慮,都必須量測其產(chǎn)品的密度值。

標準規(guī)范測試方法
從ASTM D792、ISO 1183、GB/T1033等國際規(guī)范中,明確的說明【塑料顆粒的密度測量】的遵循辦法。
三種測定無空洞外形或擠壓成型的非泡沫塑料和粉末,片狀和顆粒密度的方法。
A:浸漬法:用于測定無空洞形成的片,棒,管和模壓制品。(粉末除外)。
B:比重瓶法:用于測定顆粒,粉末,薄片,顆?;蛐∑某善妨慵?。
C:滴定法:用于測定任何無空洞形成的塑料。

實際的應(yīng)用
1、 浸漬法
用于測定無空洞成型的片、棒、管和模壓制品。(粉末除外)。
更溫馨的方法:
浸漬法應(yīng)用于測試顆粒、片、棒、管和模壓制品時,應(yīng)改進使用PP腐蝕性水槽,并且【使用酒精溶液當(dāng)媒介液代替蒸餾水】。如此改進可以免除氣泡附著于顆粒、片、棒、管和模壓制品的表面。
溫馨提示:確勿使用一般的壓克力水槽、ABS水槽。因為長時間的置放酒精溶液。酒精將造成壓克力水槽、ABS水槽的表面龜裂,而造成漏水現(xiàn)象。
2、 比重瓶法
用于測定顆粒、粉末、薄片、顆?;蛐∑某善妨慵?br /> 更溫馨的方法:
比重瓶采用溫度體積膨脹率最低的石英玻璃而成,體積膨脹率是普通鈣鈉玻璃的1/20。再【使用酒精溶液當(dāng)媒介液代替蒸餾水】。可以免除氣泡附著于顆粒表面和開放孔隙內(nèi)。

塑料合成樹脂依吸濕性分為
A:吸濕性 Hydroscopic B:非吸濕性 non-Hydroscopic
A:吸濕性 Hydroscopic :水份會被吸到膠粒內(nèi)如: PA (Nylon), ABS, PET, PC,
                       PS等工程塑料。
B:非吸濕性 non-Hydroscopic:水份只會包圍在膠粒的表面: PE, PP

塑料生產(chǎn)模式
可分為:A、一次料B、二次回收料。
A、現(xiàn)今的塑料幾乎全都是以石油由石化工業(yè)輕油裂解過程中所分餾裂解出來的. 這些單體原本是氣態(tài)或液態(tài)。選擇適當(dāng)?shù)膯误w. 在熱、光、壓力或觸媒等的復(fù)合反應(yīng)下加以重新聚合而成的高分子的碳氫氧聚合材料。又稱為一次料。
B、二次回收料的生產(chǎn)流程:
1.塑料瓶大部份仰賴人工分類 →2. 壓縮成塊便利運輸→ 3. 破碎 → 4. 清洗 → 5. 再依密度分類.→ 6.烘干. → 7.混合熔解.→8.生產(chǎn)抽條.→9.切成顆粒狀成為塑料的二次回收料.→ 10. 各類塑料再生品.

氣泡的影響
根據(jù)德國的研究報告,附著在塑料顆粒上的氣泡所造成的影響:
A、 一個直徑Φ0.5mm的氣泡,將造成一個小于0.0001g的浮力。
B、 一個直徑Φ1mm的氣泡,將產(chǎn)生一個0.005g的浮力。
C、 一個直徑Φ2mm的氣泡,將產(chǎn)生一個約為4.200g的浮力。

造成氣泡的原因
1、 對于非吸濕性塑料顆粒PE、PP是石化工業(yè)下的產(chǎn)物,顆粒表面皆帶有油成分。因為水的表面張力之故,塑料顆粒表面或凹凸不平之處易附著氣泡。
2、 對于吸濕性的塑料顆粒PA (Nylon), ABS, PET, PC,PS等多孔工程塑料。開放孔隙和封閉孔隙是氣泡附著的最佳場所。
3、 又塑料顆粒在混合熔解.→生產(chǎn)抽條.→切成顆粒狀約0.3cm×0.6cm的過程中,容易使塑料顆粒存在氣孔。因容易附著氣泡,使得測試塑料顆粒時造成再現(xiàn)性的不良現(xiàn)象。

塑料助劑
使用于塑料成型加工品的助劑,消費量約為塑料產(chǎn)量的8%~10%。而塑料助劑添加的量和塑料助劑比重值,將直接影響所產(chǎn)品的各種物理性質(zhì)。有些塑料助劑單價高昂,如鄰苯二甲酸二辛酯(簡稱DOP)。
量測助劑相對密度能輕易檢驗塑料助劑的純度。塑料助劑計有增塑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、防霉劑、著色劑、增白劑、填充劑、潤滑劑、脫模劑等。

用于塑料成型加工品的助劑有
1、 增塑劑︰約80%用于聚氯乙烯和氯乙烯共聚物,其余用于纖維素衍生物、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、天然和合成橡膠。軟質(zhì)聚氯乙烯平均外加45%~50%增塑劑。
鄰苯二甲酸酯類︰是增塑劑的主體,其產(chǎn)量約占增塑劑總產(chǎn)量的80%左右,其中鄰苯二甲酸二辛酯(簡稱DOP)是最重要的品種。
2、 熱穩(wěn)定劑︰用量較大的是聚氯乙烯和氯乙烯共聚物的熱穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑在
軟質(zhì)制品中的用量為2%左右,而在硬質(zhì)制品中為3%~5%。 
3、 抗氧劑︰抗氧劑在塑料中雖用量較少(0.1%~1.0%),但卻是聚烯烴、苯乙烯類樹脂、聚氯乙烯、聚  胺、聚縮醛等大公頓位塑料的重要助劑。
4、 光穩(wěn)定劑︰光穩(wěn)定劑主要用于聚烯烴,尤其是聚丙烯。聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯也使用少量的光穩(wěn)定劑,其用量約0.1%~0.5%。
5、 阻燃劑︰消耗阻燃劑最多的塑料品種是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、不飽和聚酯、ABS樹脂和聚丙烯。
6、 發(fā)泡劑︰A、物理發(fā)泡劑:主要用于生產(chǎn)聚氨酯泡沫塑料。
B、化學(xué)發(fā)泡劑:主要品種是偶氮二甲胺(發(fā)泡劑AC) 多用于塑料,和-二亞硝基五亞甲基四胺(發(fā)泡劑H)常用于橡膠。
7、 抗靜電劑︰抗靜電劑分外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑。外部抗靜電劑是0.5%~2.0%的稀溶液,用以涂布塑料的表面。內(nèi)部抗靜電劑是添加型的,用量0.1%~3.0%不等。陽離子表面活性劑,
8、防霉劑︰塑料工業(yè)使用季銨鹽類表面活性劑、三丁基錫衍生物、8-羥基  銅、 
  水楊酸苯汞、2-乙基己酸二苯基 、 -三氯甲基硫代鄰苯二甲  亞胺等防霉劑。
9、著色劑、增白劑、填充劑、偶聯(lián)劑︰不是塑料專用化學(xué)品,是泛用材料。
10、潤滑劑︰外潤滑作用為主的潤滑劑有石蠟、硬脂酸、脂肪酸皂等;內(nèi)潤滑作
   用為主的有硬脂酸丁酯,亞乙基雙硬脂  胺等。氧化聚乙烯及其酯化、鈣(鹽)
   化產(chǎn)物,內(nèi)、外潤滑作用比較均衡,為一類性能優(yōu)良潤滑劑。
11、脫模劑︰石蠟、金屬皂和有機硅是常用的脫模劑,尤其是聚二甲基硅氧烷,效果最佳。

PP的比重增加對剛性、維氏軟化點、降伏點抗張強度的影響?
一般PP比重都在0.900附近,添加增塑劑0.5%可改善一些物性,也讓比重稍微增加,但都不若LDPE,HDPE般比重會影響增加沖擊強度,光澤性和剛性。塑料比重增加會增加剛性,維氏軟化點和降伏點抗張強度。

PP的結(jié)晶程度和密度的關(guān)系?
密度和結(jié)晶構(gòu)造(結(jié)晶化度)、剛性?強度、成形條件等存在著密切的關(guān)系。所以不管原料是熱塑性塑料或熱固性塑料,都必須加以嚴密的測量。尤其添加可塑性溶劑配方的塑料為更重要。
所以不管產(chǎn)品的生產(chǎn)方式是押出成型、射出成型、壓板成型、雙向延伸膜、延伸膜及吹膜成型、一般吹瓶、真空成型、抽纖維絲…等。比重的量測將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。




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