強度 | EUROLAB

密度是什麼？

密度是單位體積的質量。塑膠最常用的方法是浸沒（阿基米德）：在空氣和已知密度的液體中對樣品進行稱重，差值即為體積。

密度的目的

目的是驗證原料身分、監控填料比例並控制生產一致性。密度的意外變化是配方或製程轉變的最早跡象。

密度適用於哪些產品？

熱塑性顆粒和零件
填充和增強化合物
管材及型材產品
薄膜和片材
泡沫材料（表觀密度）

密度應用於哪些行業？

塑膠包裝汽車電子產品建筑

與密度相關的標準

ISO 1183-1（浸沒法、液體比重瓶和滴定法）
ISO 1183-2（密度梯度柱法）
ASTM D792（位移法密度）
ISO 845（泡沫塑膠和橡膠的表觀密度）

密度的測試條件

方法: 浸入式、比重瓶或密度梯度柱
溫度: 測量在恆溫下進行並在報告中註明
浸液: 不影響樣本的已知密度液體
標本: 它不應包含任何空隙或氣泡。

密度的測試設備

具有密度測量設定的分析天平
溫控液浴
比重瓶組
密度梯度柱
真空脫氣裝置

密度的樣品要求

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。

密度的測試時程

測量（包括調節）通常在同一工作天內完成。

密度的測試程序

1將樣品進行調整並清潔其表面。
2樣品在空氣中稱重。
3將其浸入浸液中；氣泡被去除。
4在液體中稱重。
5記錄液體的溫度和密度。
6計算密度。
7重複測量並取平均值。

密度的允收準則

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

將結果與原材料技術資料表或產品規格中的範圍進行比較。密度偏差可以透過填料比例變化、水分或產品中的空隙等原因來解釋。

密度測試報告

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？

以下段落說明密度測試所屬的領域；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

關於密度的常見問題

泡沫材料是否也採用同樣的方法？

不會。在多孔材料中，液體充滿孔隙；對於這些產品，使用根據 ISO 845 根據尺寸和質量計算的表觀密度。

為什麼要報告溫度？

樣品和浸沒液體的密度都會隨溫度變化。未註明溫度的密度值無法比較。

密度