塑料广泛地分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料根据机械强度和耐热性能进一步分类。除了这些热性能和机械性能外，塑料的光学性能还包括雾度、反射率和透光率。雾霾可以描述为漫射透过率与总透过率的比例，用来评估材料的表面处理(亚光和粗糙度)。此外，用于太阳能电池的材料亚博网站下载表面可能具有周期性结构(纹理结构)，以增加分散性并包含ISO 14782标准，而日本工业标准(JIS) K 7136中复制了相同的内容。1、2)
本文将展示如何岛津紫外-3600 +紫外-近红外分光光度计ISR-1503集成光可用于分析不同性能的塑料。国际球体附件规定测量塑料材料的雾度，以确定其雾度和太阳透过率。亚博网站下载
ISR-1503光学系统和雾度测量
UV-3600 Plus UVVIS-NIR分光光度计如图1所示，ISR-1503光学系统如图2所示。ISR-1503的光学系统设计用于在测量透光率/0度反射率时便于水平放置样品，从而无需特殊固定即可测量薄膜和锥形样品。漫射透过率和总透过率的测量方法如图3所示。这些是用来计算雾霾的属性。总透过率是通过测量直接穿过样品的光和样品内漫射的光来确定的，漫射透过率是通过测量积分球上去除标准白板后的漫射光来确定的，如图3下图所示。在JIS k7136中，τ1和τ2与测量的总透射率对应注1(τ1为100%透射率，τ3和τ4为实测的散射透射率注1(τ3在不放置样品的情况下，透过率接近0%)。霾是漫射透过率和总透过率的比值，可以用下面的公式来测量。[(τ4 / τ2) - τ3 (τ2 / τ1)] × 100
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图1所示。UV-3600 + ISR-1503安装
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图2。左:ISR-1503光学系统，
正确的:常规积分球光学系统(积分球侧面)
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图3。上图:总透射率测量(对应τ2测量方法，
底:漫射透过率测量(对应JIS K 7136 τ4测量方法)
样品光谱测量
图4显示的是经过不同表面处理的不同材料的塑料。亚博网站下载第1至5号样品是厚度约为3毫米的薄片。1号到3号样品由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成，2号是磨砂处理，3号是条纹图案的纹理结构，4号是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，5号是由聚氯乙烯(PVC)制成，6号和7号薄膜厚度约为0.3 mm，由PVC制成，添加了增塑剂添加剂(邻苯二甲酸酯)。7号已经做了表面处理。8号和9号是厚度约为0.03毫米的薄膜。8号和9号分别由聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)制成。样品被切割成能够使用ISR-1503集成灯进行分析的尺寸(最大尺寸为W176 × D168 × T20 mm)，并使用表1所示的条件进行检查。
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图4。不同材料及表面处理的塑料亚博网站下载
1: PMMA(透明)，2:PMMA(哑光)，3:PMMA(纹理)，4:PET，
5: PVC, 6: PVC(透明)，7:PVC(表面处理)，8:PP, 9: PE
表1。测量条件
| ． |
． |
| 仪器使用 |
UV-3600 Plus和ISR-1503 |
| 测量波长范围 |
200nm到2500nm |
| 扫描速度 |
中间 |
| 抽样间距 |
1.0纳米 |
| 光度值 |
透光率 |
| 狭缝宽度 |
(20)海里 |
| 光源开关波长 |
290海里 |
| 探测器单元 |
外部探测器(3) |
| 检测器波长切换 |
870海里/ 1650海里 |
| 光栅波长切换 |
850海里 |
| S / R转换 |
反向 |
| 楼梯校正 |
有效的 |
样品1 ~ 3的总透过光谱和漫射透过光谱如图5所示。1至3号样品均由PMMA制成。透射光谱显示，在400 nm以上的长波波长下，样品的透射率均在90%左右。漫射透过光谱显示，磨砂处理样品(2号)的透过率约为40%，织构结构样品(3号)的透过率约为70%。这说明样品的表面处理导致了光扩散。在200 ~ 2500nm范围内的总透射光谱如图6所示。结果表明，PMMA吸收波长在1000 nm以上的长波光。1号到3号样品的吸收波长几乎相同，因为它们是由相同的材料制成的。
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图5。实线:总透射率，
虚线:扩散透过率(PMMA)
黑色:1号透明，红色:2号哑光，蓝色:3号纹理
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图6。总透过光谱(PMMA)
黑色:1号透明，红色:2号哑光，蓝色:3号纹理
如图7所示为5 ~ 7号样品的漫射透过光谱和总透过光谱。PVC是5 - 7号样品的关键材料。透过光谱显示薄膜样品在400 nm以上长波长的透过率约为90%。薄片样品被发现在600 nm左右吸收光。经过表面处理的7号样品的透光光谱显示出了光的扩散，透光率约为40%。在200 ~ 2500 nm范围内的总透射光谱如图8所示。结果表明，相同材料的样品吸收了几乎相同波长的光，吸收的程度根据样品的厚度而变化。
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图7。实线:总透射率，
虚线:扩散透过率(PVC)
黑色:5号片，红色:6号膜(透明)，
蓝色:7号膜(表面处理)
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图8。总透光率(PVC)
黑色:5号片，红色:6号膜(透明)，
蓝色:7号胶片(加工)
4号、8号和9号样品的漫射透过光谱和总透过光谱如图9所示。透射光谱显示，在400 nm以上的长波波长下，样品的透射率均在90%左右。光谱还显示了薄膜样品(8号和9号)在350 ~ 400 nm波长下的透射率约为90%。此外，光谱显示低漫射透过率的所有样品。在200 ~ 2500 nm范围内的总透射光谱如图10所示。结果表明，4号样品中的材料在大于1000 nm的长波波长处吸收了光，表明薄膜样品在几乎所有波长处都有很高的透光率
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图9。实线:总透射率，
折线:漫射透过率
黑色:4号PET片材，红色:8号PP片材，
蓝色:9号PE Film
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图10。总透光率
黑色:4号PET片材，红色:8号PP片材，
蓝色:9号PE Film
表2。霾和可见光/太阳透过率
| 样本类型 |
不。 |
材料 |
厚度(毫米) |
霾(%) |
可见光透过率
（%） |
太阳能透光率(%) |
| 板 |
| 1 |
PMMA(清晰) |
2.08 |
0．18 |
92.49 |
87.92 |
| 2 |
PMMA (Matt) |
2.16 |
38.76 |
91.06 |
86.32 |
| 3. |
PMMA(变形) |
3．15 |
78.28＊3 |
92.36 |
86.85 |
| 4 |
宠物 |
1．99 |
0．13 |
89.38 |
86.53 |
| 5 |
聚氯乙烯＊1 |
2．15 |
4.45 |
81.93 |
83.63 |
| 电影 |
| 6 |
PVC(清晰)＊2 |
0.303 |
0．50 |
90.35 |
89.04 |
| 7 |
PVC(处理)＊2 |
0.303 |
43.11＊3 |
88.46 |
87.58 |
| 8 |
页 |
0.031 |
1.53 |
91.92 |
91.95 |
| 9 |
体育 |
0.035 |
4.37 |
91.41 |
91.55 |
*1:羧基化，*2:邻苯二甲酸酯，*3:仅供参考值;JIS K 7136适用于雾度为40%或更低的样品的测量
利用彩色分析软件，根据透射光谱计算τ1、τ2、τ3和τ4。该软件可以输出的结果在广泛的格式，如XYZ颜色系统，孟塞尔颜色系统，和L*a*b*颜色系统。τ1、τ2、τ3、τ4分别对应XYZ颜色系统中基于D测量的Y值(颜色值)65标准光源。表2显示了基于各τ值测量的霾结果。结果显示，经过表面处理的2号和7号样品有40%左右的雾霾。结果还表明3号样品带有纹理结构的高雾度。在5号片材PVC以及8号和9号薄膜样品中，也测量了一些雾霾。表2注2并显示了可见光/太阳透过率的测量结果使用太阳透过率软件。
所有样品，包括经过表面处理的样品，都显示出约80 - 90%的可见光/太阳透过率。可以预测，在样品光度几乎没有任何变化的情况下，光的扩散程度发生了变化。
结论
测定了各种塑料的扩散透过率和总透过率日本岛津公司UV3600 +isr - 1503附件。利用软件和分析结果计算每个样品的霾和可见光/太阳透过率。在未来，雾霾、光谱和可见光/太阳透过率测量有望被用于评估和验证越来越先进的产品和材料的性能。亚博网站下载
注1:JIS K 7136假设使用单波束，因此要求积分球中有一个补偿端口。本文中使用的方法不完全符合JIS K 7136，因为UV-3600 Plus使用双光束，而ISR1503没有补偿端口。假设这些因素不影响霾的结果。
注2:太阳透过率软件计算300 ~ 2100 nm的太阳透过率。用户自定义的功能允许在300到2500纳米的范围内计算太阳透射率。
参考资料及进一步阅读
- ISO 14782塑料透明材料雾度的测定亚博网站下载
- k7136塑料。透明材料雾度的测定亚博网站下载
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这些信息已经从岛津科学仪器提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
有关此来源的更多信息，请访问日本岛津公司科学仪器．