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塑料和弹性体

塑料的热偏转温度


塑料热偏转温度(HDT)HDT代表热偏转温度或热变形温度。热偏转温度为a聚合物抗变形的测量在给定的负荷下,在高温下。

换句话说,它是给定聚合物测试棒的温度 在给定载荷下弯曲0.25毫米。这是给塑料在高温下的性能赋值的两种基本方法之一。0.25 mm为任意值,无特殊意义。

挠曲温度也被称为“载荷下挠曲温度”(DTUL)、“载荷下热挠曲温度”(HDTUL)或“热变形温度”(HDT)。

HDT是对材料“刚度”的测量
随着温度的升高

热偏转测试中常用的两种载荷是:

» 0.46 MPa (67 psi)
» 1.8 MPa (264 psi)

虽然有时会遇到5.0 MPa (725 psi)或8.0 MPa (1160 psi)的高负载测试,但这里不进行讨论。

与HDT的测定相关的限制是样品不是热各向同性的,特别是在厚的样品中,将包含温度梯度。

应用包括

  • 注射成型用筛网材料的发展
  • 使用热塑性塑料部件的产品制造
  • 定义加热元件中材料的使用

查看更多关于HDT的信息:

»HDT的意义
»如何计算塑料的HDT
热偏转温度Vs维卡软化温度
热偏转温度Vs玻璃化转变温度(Tg)
»影响热偏转温度的因素
»几种塑料的HDT值


热变形的意义


»表示一个可以用来比较不同材料的值
»应用于产品设计、工程和使用热塑性塑料组件的产品制造的许多方面
»更高的热偏转温度意味着更快的注塑成型过程


如何测量塑料的HDT值?


ASTM测试是ASTM D 648(相当于ISO 75)

在HDT @ 1.8MPa的情况下,负载值正好是1820 kPa,通常参考1.8MPa (264 psi)
在HDT @ 0.46MPa的情况下,负载值为0.46MPa (66 psi)

测试使用如下所示的设备进行。

如何测量塑料的HDT值?
来源:长期热暴露的影响
关于塑料和弹性体劳伦斯w麦基恩

测试棒被模压成特定的厚度和宽度。将测试样品浸在以均匀速率(通常为每分钟2°C)升高温度的油中。荷载施加在靠近两端支撑的测试杆的中点上。材料条变形0.25mm时的温度记录为HDT。

影响热性能的因素


该测试通过测量温度对刚度的影响来测量在高温下负载下的短期性能。然而,这只是一个估计,并不能预测最终的部分将如何执行。其他因素如:

»暴露于高温的时间
»温度上升的速度
»零件几何形状

将显著影响应用程序的最终热性能。

还需要注意的是,特定聚合物等级的HDT将取决于基础树脂和增强剂、填充剂和增塑剂的存在。

»加固和填充等级的HDT高(在高温下更硬更硬),而
»增塑剂使聚合物更柔软、更灵活,从而降低HDT


热偏转温度Vs维卡软化温度


维卡试验用于确定在给定载荷下,指定尺寸的针穿透塑料试样的指定距离的温度。

与热变形温度(Heat Deflection Temperature, HDT)试验相比,维卡试验揭示的是试件失去“稳定形态”并软化的温度,而HDT试验测量的是试件失去“承载”能力的温度。维卡点更接近聚合物的实际熔点或软化点,维卡数通常会更高。


热偏转温度Vs玻璃化转变温度(Tg)


如上所述,HDT给出了材料在高温下受到压力时的行为指示。一个材料只能有“一个”HDT。而玻璃化转变温度一种材料是完全不同的。

玻璃化转变温度是聚合物的结晶或半结晶部分融化并从有序结构转变为非晶态结构的温度。而且,由于Tg主要取决于聚合物的结构或形态,材料的Tg几乎不受添加的增强剂、填料、增塑剂或任何其他类型的添加剂的影响。尽管也需要注意的是,一种材料可能有不止一个Tg,每个结构不同的晶体相都有一个Tg。


影响热偏转温度的因素


»挤压条件-更高的定向级别通常导致更高的HDT值
»形态-更高的结晶度水平意味着更高的HDT值
»填料载荷—填料负载增加会导致HDT增加


几种塑料的HDT值


»HDT @0.46 Mpa (67 psi)
»HDT @1.8 Mpa (264 psi)

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