纳米颗粒增强聚合物检测
检测项目
力学性能检测:
拉伸性能:屈服强度(≥35MPa)、断裂伸长率(≥150%,参照ASTMD638)
冲击韧性:夏比缺口冲击强度(≥15kJ/m²,参照ISO179)
硬度检测:洛氏硬度(HRR,范围50-100)
热性能检测:
热稳定性:玻璃化转变温度(Tg≥80°C)、热分解起始温度(≥350°C)
导热系数:热导率(λ≥0.5W/m·K)
熔融指数:熔体流动速率(MFR≥10g/10min)
电学性能检测:
导电性:体积电阻率(≤10⁶Ω·cm)、表面电阻(≤10⁷Ω)
介电性能:介电常数(ε≥3)、损耗角正切(tanδ≤0.02)
击穿强度:介电击穿电压(≥20kV/mm)
分散性检测:
粒径分布:D50≤100nm、分散均匀度(PDI≤0.2)
团聚指数:团聚率(≤5%)
界面结合:界面剪切强度(≥30MPa)
化学组成分析:
元素含量:碳含量(±0.5wt%)、硅含量(±0.1wt%)
官能团鉴定:红外光谱特征峰位移(≥5cm⁻¹变化)
添加剂残留:溶剂残留量(≤100ppm)
老化性能检测:
热老化:强度保留率(≥85%after1000h)
UV老化:黄变指数(ΔYI≤2)
湿热老化:吸湿率(≤0.5%)
形态结构检测:
微观形貌:表面粗糙度(Ra≤0.1μm)、孔隙率(≤1%)
结晶度:结晶度指数(≥40%)
层间距:XRD衍射峰位移(d-spacing变化≥0.1nm)
功能性检测:
阻隔性能:氧气透过率(≤10cm³/m²·day·atm)、水蒸气透过率(≤5g/m²·day)
自修复能力:修复效率(≥90%)
抗腐蚀性:盐雾耐受时间(≥500h)
流变性能检测:
黏度特性:剪切黏度(η≥100Pa·sat1s⁻¹)、储能模量(G'≥1000Pa)
触变性:触变指数(≥1.5)
生物兼容性检测:
细胞毒性:细胞存活率(≥90%)
降解速率:质量损失率(≤5%/month)
检测范围
1.聚丙烯基纳米复合材料:包含碳纳米管或二氧化硅增强体系,重点检测分散均匀性和冲击韧性。
2.环氧树脂基纳米复合材料:掺入纳米黏土或石墨烯,侧重界面结合强度及热稳定性。
3.聚乙烯基纳米复合材料:用于包装薄膜,检测阻隔性能和老化耐受性。
4.聚酰胺基纳米复合材料:应用于汽车部件,重点评估力学强度和耐磨性。
5.聚碳酸酯基纳米复合材料:针对电子封装,检测电绝缘性和尺寸稳定性。
6.聚酯基纳米复合材料:用于纤维增强,侧重拉伸性能和耐化学性。
7.硅橡胶基纳米复合材料:应用于密封件,检测弹性和热老化性能。
8.聚氨酯基纳米复合材料:用于涂料,重点评估附着力及UV抵抗力。
9.生物降解聚合物基纳米复合材料:如PLA掺纳米羟基磷灰石,检测降解速率和生物兼容性。
10.导电聚合物基纳米复合材料:含金属纳米颗粒,侧重电导率和电磁屏蔽效能。
检测方法
国际标准:
ASTMD638-22塑料拉伸性能测定
ISO527-2:2023塑料拉伸试验方法
ISO11357-3:2022塑料差示扫描量热法
ASTMD257-22绝缘材料电阻率测定
ISO62:2022塑料吸水率测定
国家标准:
GB/T1040.2-2022塑料拉伸性能试验
GB/T3682-2023热塑性塑料熔体流动速率测定
GB/T2918-2021塑料试样状态调节及试验标准环境
GB/T1410-2022固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验
GB/T7141-2022塑料热老化试验方法
国际标准如ISO527-2采用高速拉伸,而GB/T1040.2侧重低速条件;ASTMD257使用直流法测量电阻,GB/T1410则允许交流法。
检测设备
1.电子万能试验机:ZWICKZ100(载荷范围0.1kN-100kN,精度±0.5%)
2.扫描电子显微镜:FEIQuanta650(分辨率1nm,加速电压0.2-30kV)
3.差示扫描量热仪:TAInstrumentsQ200(温度范围-90°C-725°C,灵敏度0.1μW)
4.傅里叶变换红外光谱仪:ThermoScientificNicoletiS50(波数范围7800-350cm⁻¹,分辨率0.4cm⁻¹)
5.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(测量范围0.01-3500μm,精度±1%)
6.动态力学分析仪:RheometricRSA-G2(频率范围0.001-100Hz,温度-150°C-600°C)
7.高阻计:Keithley6517B(电阻范围10⁶-10¹⁶Ω,电压0-1000V)
8.紫外老化试验箱:AtlasCi4000(辐照强度0.35-1.5W/m²,温度40°C-80°C)
9.X射线衍射仪:PANalyticalEmpyrean(角度范围0-160°,分辨率0.0001°)
10.热重分析仪:NetzschTG209F3(加热速率0.1-100K/min,精度±0.1μg)
11.冲击试验机:TiniusOlsenImpact104(冲击能量范围0.5-50J,精度±1%)
12.流变仪:AntonPaarMCR302(剪切速率0.01-1000s⁻¹,扭矩0.1μNm-200mNm)
13.气体渗透仪:LabthinkVAC-V2(测试精度±0.05%,压力范围0-1MPa)
14.原子力显微镜:BrukerDimensionIcon(分辨率0.1nm,扫描范围100μm×100μm)
15.细胞培养箱:ThermoFisherHeracell150i(温度控制±0.1°C,CO₂浓度0-20%)