5mm聚四氟乙烯板性能测试执行标准

5mm聚四氟乙烯板性能测试执行标准我国聚四氟乙烯(PTFE)自60年代问世以来,国内树脂品种繁多、但就质量和加工性能方面,与*国家的产品相比,尚有一定差距。在创新与开发的带动下，聚四氟乙烯新产品正不断向中、高端方面迅速发展。众所周知，聚四氟乙烯有着许多优异的性能，如耐高温、耐低温、耐气候、高绝缘、高润滑、耐磨、耐腐蚀、不粘附性以及无毒性等等。面对不同的客户，我们通常将聚四氟乙烯加工成不同形态的产品，如聚四氟乙烯棒（PTFE rods)、聚四氟乙烯管(PTFE tube)、聚四氟乙烯板(Teflon plate)、聚四氟乙烯薄膜 (Teflon film)、聚四氟乙烯带等。为了确保这些不同形态的制品是否可以确保它固有具有优异的使用性能，我们需要需要有一个量化指标，以满足各使用方法的需要。这就必须对这些加成型的制品进行性能测试。用检验测试的方法对产品进行评价。另外，在开发研制新产品同时，也需要对产品进行性能测试。因此，对聚四氟乙烯制品进行性能测试，不仅可以对其加工工艺、产品质量进行控制，还对新产品的研究有着重要意义。

5mm聚四氟乙烯板性能测试执行标准

聚四氟乙烯制品性能测试

根据国家聚四氟乙烯制品检验标准，目前许多厂家都按参照以下标准进行测试。

QB/T 3624-1999 聚四氟乙烯管材

QB/T3625-1999聚四氟乙烯板材

Q B/T3626—1999聚四氟乙烯棒材

QB/T 3627-1999 聚四氟乙烯薄膜

QB/T 4876-2015 聚四氟乙烯车削薄膜

QB/T1033.1-2008密度

部分厂家已启用新标准如QB/T 4041-2010 聚四氟乙烯棒材（代替Q B/T3626—1999聚四氟乙烯棒材），QB/T 4877-2015 聚四氟乙烯管材（代替QB/T 3624-1999 聚四氟乙烯管材）等等，但主要测试项目基本相同。模压制品检验测试项目主要有：相对密度、拉伸强度、断裂伸长率、耐击穿电压等。推压制品检验测试项目主要有：相对密度、拉伸强度、断裂伸长率、耐击穿电压。薄膜和带制品检验测试项目主要有：拉伸强度、断裂伸长率、介电常数、介质损耗角正切、耐击穿电压。

1.     相对密度

1）、定义：一定体积物质的质量与同温度下体积的参比物质质量之比。参比物质为水时，称为相对密度。

2）、聚四氟乙烯产品的相对密度是一个非常重要 的物理量。它反映了PTFE制品的物质结构状态及其产品的质量。压制成型工艺对相对密度有很大影响。

3）、测试方法：按GB1033《塑料密度和相对 密度试验方法》进行，取测试温度23℃±2℃，参比物质为蒸馏水。

2.拉伸强度和断裂伸长率

1）、拉伸强度是拉伸试验中，试样直到断裂为止所承受的最大拉应力。

断裂伸长率是在拉力试验中，试样断裂时标线间距离的增加量与初始标距之比，以百分率表示。

2）、测试项目：聚四氟乙烯制品的拉伸强度和断裂伸长率，这两项指标，无论哪一项不符合规定的技术考核指标，就可以判断该产品的质量为不合格产品。聚四氟乙烯制品的拉伸强度和断裂伸长率的测试结果相对高一些。结晶度高的产品，其拉伸强度和断裂伸长率的测试结果也高一些。但是，相比较它的断裂伸长率更高一些。在实际的应用中，如聚四氟乙烯作为耐磨制品时，像一些衬垫或支座等，一般要求其制品的结晶度比较高。在试验考核项目上，就是它的断裂伸长率比较高。例如，俄罗斯标准ГOCT１００７－８０《聚四氟乙烯技术要求》中明确规定：拉伸强度不小于２４.５MPa，断裂伸长率不小于350%，这个指标比我国HG/T 2902-1997模塑用聚四氟乙烯树脂标准中的断裂伸长率：不小于250%的指标要高得多。聚四氟乙烯制品的密度和结晶度相对高一些的特点是其制品的尺寸稳定性比较好。

   另外一种情况是，通过对制品降温度的控制，使制品达到比较低的结晶度。这时制品的测试结果是拉伸强度高，则断裂伸长率比较低。这就是淬火制品。PTFE淬火制品一般作为机械密封用。

 聚四氟乙烯薄膜制品由于其分子的取向性不一样，指标性能有很大差异性。一般聚四氟乙烯薄膜的纵向分子取向性越大，它的纵向拉伸强度就越高，纵向断裂伸长率越低，同时相应的横向拉伸强度低，横向断裂伸长率高。所以设计生产工艺时必须进行综合考虑纵、横两个方面 技术要求。例如，俄罗斯标准TY301-05-49-90中规定：PTFE砑光带的纵向拉伸强度要求不低于12.7MPa、纵向断裂伸长率不低于100%，同时要求横向拉伸强度不低于1.5MPa、横向断裂伸长不低于600%。这样指标的砑光带非常适合作为电线电缆的外包覆材料，加上它本身具有的自粘性能，所以也不需要经过再次烧结。国外电线电缆的外包覆材料基本采用的是聚四氟乙烯砑光带。当然聚四氟乙烯砑光带不等于我国现行标准QB/T3628-99《螺纹密封用聚四氟乙烯生料带》中定义的聚四氟乙烯生料带。

3）测试方法：通过拉伸试验，对试样沿纵轴方向施加静态拉力负荷，使其破坏。通过测定试样的破坏力和试样标距间的伸长来求得试样的拉伸强度和断裂伸长率。

3.耐电压和击穿电压强度

1）定义：耐电压是在规定的试验条件下，对试验施加规定的电压及时间，试样不击穿所承受的最高电压。

击穿电压强度，试样击穿时，单位厚度承受的击穿电压值。单位为KV/mm，或MV/m。有时也称此量为介电强度或电气强度。

2）测试项目说明：聚四氟乙烯制品是一种绝缘性能十分优异的材料。但是，它也是在一定电压范围内的绝缘体，随着施加电压的升高，绝缘性能会逐步下降。电压升到一定值就变成局部导电，此时材料被击穿。聚四氟乙烯制品作为绝缘材料，对其进行耐电压或击穿电压性能测试十分重要。在实际的测试中，聚四氟乙烯板材一般只进行耐电压测试。微型管和薄膜，现行标准规定需要进行击穿电压强度测试。

聚四氟乙烯制品的耐电压或击穿电压强度，与制品的加工环境有着直接关系。在同种条件下，如果加工环境控制不严格，所生产的产品耐电压或击穿电压强度就达不到技术要求。所以，聚四氟乙烯制品的生产工作场地必须符合规定的环境要求。必须有生产环境控制措施。

聚四氟乙烯薄膜的击穿电压强度与它的定向度有关。定向度（即分子的取向性）越高，薄膜的击穿电压强度就越高。当用户需要耐电压的薄膜制品时，在其它条件一定时，一般采用提高薄膜的定向度。至于薄膜的定向度确定为多少，这可以通过摸索来确定。薄膜定向度的控制，是聚四氟乙烯薄膜制品加工中的一个重要参数。我国电线电缆行业包覆材料绝大多数采用的是聚四氟乙烯半定向薄膜，这是由电线电缆行业的生产需要所决定的，聚四氟乙烯薄膜定向度的大小，由绕包线缆外表面不产生爆裂或斑瘤而定。各生产厂家工艺不同，要求定向度也有不同，一般在1.4～2.0之间。

聚四氟乙烯薄膜的耐击穿电压性能与拉伸强度和断裂伸长率的关系是：击穿电压强度高，则拉伸强度高且断裂伸长率低。如互感器用薄膜的拉伸强度要求大于70MPa,断裂伸长率要求低于60%。这种聚四氟乙烯薄膜的耐击穿电压性能才能符合用户的使用要求。

3）测试方法：按GB1408《绝缘材料工频、电气强度试验方法》进行检测。

4.介电常数和介电损耗角正切值

1）通过测定介质损耗角正切值及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据。介电常数以绝缘材料为介质与真空为介质制成同尺寸电容器之比值（标准大气压下，空气的相对介电常数等于1.00053，因此，实际上以空气为介质的电容器能用作测定相对介电常数的基准，可以达到足够的准确度）。根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常，介电常数大于3.6的物质为极性物质;介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质;介电常数小于2.8为非极性物质。

介电损耗角正切值，介电损耗角正切又称介质损耗角正切，是指电介质在单位时间内每单位体积中，将电能转化为热能(以发热形式)而消耗的能量。表征电介质材料在施加电场后介质损耗大小的物理量，以tanδ来表示，δ是介电损耗角。介质损耗角是在交变电场下，电介质内流过电流向量和电压向量之间的夹角。对电介质施以正弦波电压，外施电压与相同频率的电流之间的余角的正切值。介电损耗正切值等于每个周期内介质损耗的能量除以周期内介质储存的能量。

2）测试说明，介电常数和介电损耗角正切值是绝缘材料的两个重要指标。作为电容器来说，要求材料有较大的介电常数，以减小元件的体积。作为网络中的组件则要求有较小的介电常数，以减小导体之间的电容，从而减小充电次数。介电常数与介质材料的密度有关。相同材料，密度低时则介电常数也低。一个电容板中充入介电常数为ε的物质后电容变大εr倍。电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如，当一个电介质材料放在两个电荷之间，它会减少作用在它们之间的力，就像它们被移远了一样。

    介电损耗角正切值，高分子材料多系绝缘性好的材料，使用时不希望绝缘材料本身能量损耗大，因而测量出介质损耗因数就能评价材料的介质本身能量损耗。工业上多选用介质损耗因数小的高分子材料作为绝缘材料。由于材料在电场作用下内部会发热造成，一般而言，在高频高压下材料内部发热将迅速增加，往往要求有小的介电损耗角正切值，所以为什么铁氟龙电线电缆优于PVC电线电缆，除了特氟龙电线电缆的耐热等级高于PVC电线电缆之外，还有一个原因就是聚四氟乙烯电线电缆的介电损耗角正切值远比PVC电线电缆的小，使用中安全可靠性更高。介电损耗角正切表征每个周期内介质损耗的能量与其贮存能量之比。

3）测试方法，按GB1409《固体绝缘材料在工频、音频、高频下，相对介电常数和介电损耗角正切因数的试验方法》进行检测。