プラスチックには多くの優れた特性がありますが、すべての種類のプラスチックがすべての優れた特性を備えているわけではありません。材料エンジニアや工業デザイナーは、完璧なプラスチック製品を設計するために、様々なプラスチックの特性を理解する必要があります。プラスチックの特性は、基本的な物理的特性、機械的特性、熱的特性、化学的特性、光学的特性、電気的特性などに分けられます。エンジニアリングプラスチックとは、工業部品や外装材として用いられる工業用プラスチックのことです。優れた強度、耐衝撃性、耐熱性、硬度、耐老化性などを備えたプラスチックです。日本の産業界では、「構造部品や機械部品として使用できる高性能プラスチックで、耐熱性は100℃以上、主に工業用途」と定義されています。
以下に、よく使われるものをいくつか挙げます。試験機器:
1.メルトフローインデックス（MFI）：
粘性流動状態における各種プラスチックおよび樹脂のメルトフローレート（MFR）の測定に使用します。ポリカーボネート、ポリアリールサルフォン、フッ素樹脂、ナイロンなどの高融点エンジニアリングプラスチックに適しています。また、ポリエチレン（PE）、ポリスチレン（PS）、ポリプロピレン（PP）、ABS樹脂、ポリホルムアルデヒド（POM）、ポリカーボネート（PC）樹脂など、融点が低いプラスチックの試験にも適しています。ISO 1133、ASTM D1238、GB/T3682などの規格に適合しています。
試験方法は、一定の時間（10分）、一定の温度と圧力（材料ごとに基準が異なる）下で、プラスチック粒子を溶融させてプラスチック流体とし、直径2.095mmの穴からグラム数（g）を流出させる方法です。数値が大きいほど、プラスチック材料の加工流動性が良好であり、逆もまた同様です。最も一般的に使用される試験規格はASTM D 1238です。この試験規格の測定機器はメルトインデクサーです。試験の具体的な操作手順は、試験するポリマー（プラスチック）材料を小さな溝に入れ、溝の端を直径2.095mm、長さ8mmの細い管に接続します。一定の温度に加熱した後、ピストンによって加えられた一定の重量で原料の上端を下方に押し下げ、10分以内に原料の重量を測定します。これがプラスチックのフローインデックスです。 MI25g/10分という表示を見かけることがありますが、これは10分間に25グラムのプラスチックが押し出されたことを意味します。一般的に使用されるプラスチックのMI値は1～25です。MIが大きいほど、プラスチック原料の粘度は低く、分子量は小さくなります。MIが小さいほど、プラスチックの粘度は高く、分子量は大きくなります。
2.万能引張試験機（UTM）
万能材料試験機（引張機）：プラスチック材料の引張、引き裂き、曲げ、その他の機械的特性を試験します。
以下のカテゴリーに分類できます。
1)抗張力＆伸長:
引張強度（引張強さとも呼ばれる）は、プラスチック材料を一定量引き伸ばすために必要な力の大きさを指し、通常は単位面積あたりの力で表され、伸びた長さの割合が伸び率となります。引張強度試験片の引張速度は通常5.0～6.5mm/分です。詳細な試験方法はASTM D638に準拠しています。
2)曲げ強度＆曲げ強度:
曲げ強度は、曲げ強度とも呼ばれ、主にプラスチックの曲げ抵抗を測定するために使用されます。ASTMD790法に従って試験することができ、単位面積あたりの力の大きさで表されることが多いです。一般的なプラスチックでは、PVC、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステルなどの曲げ強度が最も優れています。グラスファイバーは、プラスチックの耐折性を向上させるためにも使用されます。曲げ弾性とは、試験片を曲げた際に弾性範囲内で単位変形量あたりに発生する曲げ応力を指します（曲げ強度などの試験方法）。一般的に、曲げ弾性が大きいほど、プラスチック材料の剛性は高くなります。
3)圧縮強度:
圧縮強度とは、プラスチックが外部からの圧縮力に耐える能力を指します。試験値はASTMD695法に従って測定できます。ポリアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂は、この点において優れた特性を有しています。
3.カンチレバー衝撃試験機/ S支持梁衝撃試験機
硬質プラスチックシート、パイプ、特殊形状材料、強化ナイロン、ガラス繊維強化プラスチック、セラミック、鋳石電気絶縁材料などの非金属材料の衝撃靭性試験に使用されます。
国際規格ISO180-1992「プラスチック-硬質材料カンチレバー衝撃強度測定法」、国家規格GB/T1843-1996「硬質プラスチックカンチレバー衝撃試験方法」、機械工業規格JB/T8761-1998「プラスチックカンチレバー衝撃試験機」に準拠。
4.環境試験：材料の耐候性をシミュレーションします。
1)恒温インキュベーター、恒温湿度試験機は、電気製品、航空宇宙、自動車、家電製品、塗料、化学工業、科学研究などの分野での恒温湿度試験装置の信頼性の安定性を検査し、産業部品、一次部品、半製品、電気、電子およびその他の製品、部品、材料の高温、低温、寒さ、湿気、高温度または恒温湿度環境試験に必要です。
2)精密老化試験ボックス、UV老化試験ボックス（紫外線）、高温・低温試験ボックス、
3)プログラム可能な熱衝撃試験装置
4)冷熱衝撃試験機は、電気・電化製品、航空、自動車、家電製品、コーティング、化学工業、国防産業、軍事産業、科学研究などの分野に必要な試験装置です。光電、半導体、電子関連部品、自動車部品、コンピュータ関連産業などの他の製品の部品や材料の物理的変化に適しており、高温と低温に対する材料の繰り返し耐性と、熱膨張と冷収縮中の製品の化学変化または物理的損傷を試験します。
5)高温低温交互試験室
6)キセノンランプ耐候性試験室
7)HDTビカット試験機
投稿日時: 2021年6月10日