灰分 | EUROLAB

灰分是什麼？

灰分測定是在高溫下燃燒樣品，除去其中的有機部分，並稱量剩餘的無機殘留物。殘留物代表材料中的填料、增強材料和無機添加劑。

灰分的目的

目的是驗證化合物的填充比例並監控批次之間的一致性。在玻璃纖維增強材料中，增強比例直接決定機械性質。

灰分適用於哪些產品？

玻璃纖維增強塑料
礦物質填充化合物
電纜絕緣材料
再生塑膠
橡膠混合物

灰分應用於哪些行業？

塑膠包裝汽車電子產品建筑

與灰分相關的標準

ISO 3451-1（塑膠中灰分的測定—通用方法）
ISO 3451-4（聚醯胺中灰分的測定）
ASTM D5630（塑膠中的灰分含量）
ISO 1172（玻璃纖維增強塑膠的燒失量）

灰分的測試條件

燃燒溫度: 標準根據材料給出的溫度
Kroze: 瓷器或鉑金；進行持續稱重
时间: 直至達到恆重
冷卻: 置於乾燥器內，無水分

灰分的測試設備

灰爐（馬弗爐）
分析天平
陶瓷或鉑坩堝
乾燥器
坩堝鉗及防護設備

灰分的樣品要求

必須取樣以代表批次或生產運作。
必須說明樣品描述、材料類型和生產方向（如果有）。
要應用的標準和任何客戶規範必須與樣品一起提供。
測試可能具有破壞性；所需樣品數量必須提前確認。
在運送過程中必須保護將要測試的表面。

灰分的測試時程

由於燃燒並達到恆定質量，分析通常需要一到兩個工作天。

灰分的測試程序

1使坩堝達到恆定品質並稱重。
2將樣品稱重並放入坩堝中。
3坩堝在爐中在規定的溫度下燃燒。
4重複燃燒直至達到恆定質量。
5將坩堝在乾燥器中冷卻。
6稱重殘餘物。
7計算灰分百分比。

灰分的允收準則

方法標準定義了測試的執行方式，而不是結果必須是什麼。驗收限值來自材料或產品標準、客戶規範或相關法規；因此，本頁並未給出數字限制。

結果評估

將結果與原料規格中的填料比例進行比較。有些填料在燃燒溫度下會分解（例如碳酸鹽）；在這種情況下，原始灰分值需要修正，並在報告中說明。

灰分測試報告

樣品描述、材料/產品資訊和批次號碼（如果有）
樣品製備方法與條件
適用的標準和測試條件
使用的儀器和校準狀態
測量結果和單位
測量不確定度（如果需要）
A statement that the result applies only to the specimen submitted for testing

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

塑膠測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明灰分測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

塑膠測試決定聚合物材料的機械、熱及燃燒行為。與金屬不同，塑膠具有黏彈性：其行為取決於加載速率、溫度與濕度。因此同一材料在不同條件下會產生不同結果，測試條件是結果密不可分的一部分。

黏彈性的實際結果是：塑膠零件在恆定負載下會隨時間持續變形（潛變），而在恆定變形下所承受的應力會隨時間下降（應力鬆弛）。螺紋接頭會鬆脫、夾具會失去夾持力、層架會隨時間下垂。短期拉伸測試無法顯示此行為；需要長期測試或加速模型。

熱行為是第二個主軸。熔融流動速率顯示材料的可加工性及批次間一致性；熱變形溫度與維卡軟化點提供使用溫度的粗略上限。熱分析（DSC、TGA、DMA）則揭示材料的身分特徵：玻璃轉化溫度、熔融行為、結晶度、填料含量與分解溫度。

燃燒行為是第三個軸，並直接關聯到產品標準。UL 94 等級與極限氧指數會寫入材料資料表；電氣器具外殼須符合特定等級，而建築產品則適用不同的分級體系。

老化是此領域最常被忽略的部分。塑膠會因紫外線、熱、濕氣與氧氣而劣化：顏色改變、表面龜裂、衝擊強度下降。對於預定戶外使用的零件而言，重要的不是第一天的數值，而是老化後的數值。氙弧燈與螢光紫外線設備可加速此劣化過程並提供比較依據。

此領域的產出通常會寫入材料資料表，產品標準也會引用該資料表。但資料表數值與實際零件行為之間可能存在差異：成型過程中形成的取向、熔接線與內應力會使零件的表現不同於試片。

使用回收材料為此領域帶來了新問題。回收樹脂在批次間存在差異；機械性質、顏色與燃燒行為可能因批次而異。因此，對使用回收材料的製造商而言，進料檢驗不是可選項，而是必要條件。

此領域的方法群組

机械
拉伸、壓縮、彎曲、Charpy 與 Izod 衝擊、硬度（邵氏）、潛變與環境應力龜裂。
熱
熔融流動指數（MFI）、熱變形溫度（HDT）、維卡軟化溫度、線性熱膨脹。
熱分析
以 DSC 測定轉化溫度與結晶度，以 TGA 測定組成與分解，以 DMA 測定動態機械行為。
燃燒
UL 94 分級、極限氧指數（LOI）、灼熱絲與針焰測試。
老化
以氙弧燈與螢光紫外線進行加速老化、熱空氣老化、濕度與結露。
物理
密度、吸水率、灰分含量、薄膜與板材的氣體及水蒸氣穿透率。

此領域常見混淆之處

未註明測試速率與溫度的塑膠測試結果無法解讀；黏彈性行為取決於這些參數。
試片結果無法直接套用到實際零件；成型取向與熔接線是決定性因素。
HDT 與維卡值並非使用溫度；它們僅為上限的粗略指標，且不適用於承載狀態。
UL 94 等級取決於厚度；不同的壁厚需要重新驗證。
對於吸濕性聚合物（如聚醯胺），若未進行調濕處理，結果將產生誤導。
ASTM D638 和 ISO 527 結果並非直接等效；樣本幾何形狀和速率定義不同。

這些結果支持哪些決策

材料選擇與供應商核准
滿足產品標準中的可燃性與熱性要求
驗證回收材料的使用與批次控管
成型製程控制與批次一致性
證明戶外使用的耐老化性

關於灰分的常見問題

灰分比直接就是玻纖比嗎？

大約。如果材料還含有其他無機添加劑，灰分就是它們的總和。如果僅需要玻璃纖維比例，則需要 ISO 1172 方法和已知配方。

灰燼中可以看到炭黑嗎？

不會。炭黑在點火過程中會燃燒掉，不會殘留在灰燼中；因此，它是透過單獨的方法（熱解）測定的。

灰分