透光率檢測(cè)儀廠家分析塑料透光率的檢測(cè)方法和損失的主要原因
塑料的光學(xué)特征包括兩類(lèi):一類(lèi)為傳遞特性,包括光的透過(guò)、反射、散射及折射等;另一類(lèi)為光的轉(zhuǎn)換特性,包括光的吸收、光熱、光化、光電及光致變色等。
常用可表征光的傳遞特性指標(biāo)有透光率、霧度、折射率、雙折射及色散等。在上述指標(biāo)中,透光率和霧度兩個(gè)指標(biāo)主要表征材料的透光性,而折射率、雙折射及色散三個(gè)指標(biāo)主要用于表征材料的透光質(zhì)量。一種好的透明性材料,要求上述性能指標(biāo)優(yōu)異且均衡。
1.透光率(Tt)
透光率是表征樹(shù)脂透明程度的一個(gè)zui重要性能指標(biāo)。一種樹(shù)脂的透光率越高,其透明性就越好。
塑料制品透明的條件有兩個(gè):一為制品是非結(jié)晶體;二為雖部分結(jié)晶但顆粒細(xì)小,小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍,不妨礙太陽(yáng)光光譜中可見(jiàn)光和近紅外光的透過(guò)。
任何一種透明材料的透光率都達(dá)不到100%,即使是透明性的光學(xué)玻璃的透光率一般也難以超過(guò)95%。
造成人射光通量在媒體中損失的主要原因有如下幾個(gè)方面。
(1)光的反射 反射即入射光進(jìn)入聚合物表面而返回的光通量。反射光通量占光在透過(guò)媒體時(shí)損失的大部分。
衡量光的反射程度可用反射率?表征,反射率可通過(guò)其折射率(n)進(jìn)行計(jì)算,兩者關(guān)系如下。
例如,PMMA的折射率n=1.492,則其R經(jīng)計(jì)算為3.9%說(shuō)明PMMA的反射光比較小,透光率大,透明性好。
(2)光的吸收 入射到聚合物上的光通量既沒(méi)有透過(guò)也沒(méi)有反射部分的光通量即為光的吸收。優(yōu)良的透明塑料光的吸收很小。
光線吸收的大小取決于聚合物本身的結(jié)構(gòu),主要指分子鏈上原子基團(tuán)與化學(xué)鍵的性質(zhì)。
例如,含有雙鍵(冗鍵)的聚合物易于吸收可見(jiàn)光而產(chǎn)生能級(jí)的轉(zhuǎn)移。
還以PMMA為例,其透光率一般為93%,反射率為3.9%,則其余3.1%即為光的吸收與光的散射兩者之和。
(3)光的散射 光的散射即光線入射到聚合物表面,既沒(méi)有透過(guò)也沒(méi)有反射和吸收的一部分光通量,其占有比重比較小。
造成光散射的原因有:制品表面粗糙不平,聚合物內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻如分子量分布不均勻、無(wú)序相與結(jié)晶相共存等。
結(jié)晶聚合物的散射比較嚴(yán)重,只有結(jié)晶聚合物的晶體顆粒小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)時(shí),才能像非晶聚合物那樣不引起散射,光線全部透過(guò),提高透明度。如PE、PP等結(jié)晶聚合物只有用快速冷卻的方法才可得到低結(jié)晶度、晶體顆粒細(xì)的制品,取得一定的透明性;但對(duì)有些結(jié)晶塑料品種而言,要想控制太低的結(jié)晶度很困難,總有部分光被散射,造成薄膜的半透明。另外,通過(guò)拉伸的方法可使結(jié)去晶顆粒變細(xì),并使透明度迅速提高,如可使BOPP膜的透明性迅迅速提高。只有TPX塑料比較特殊,其結(jié)晶顆粒比較小,無(wú)論結(jié)晶度大小,制品都透明。