聚合物冲击性能测试

聚合物冲击性能测试聚合物材料冲击强度思考题实验11 聚合物震动性能测试一、实验目的1．测定聚合物的冲击强度，了解其对制品所用的重要性；2．熟悉聚合物的冲击性能测试报告的原理，掌握摆锤式冲击试验机操作方法；3．掌握实验结果处理方法，了解测试特定条件对测定结果的了解影响。

二、实验原理冲击性能实验是在冲击负荷的作用下测定材料的冲击强度。

在实验中，对聚合物试样施加一次冲击负荷而使试样破坏，记录下试样破坏时或过程中试样单位截面积所吸收的能量，即得到冲击强度。

由于聚合物的制备方法和本身结构中的不同，它们的冲击速率反应时间也各不相同。

在工程应用上，冲击强度是一项重要的性能指标，通过抗冲击试验，可以评价抗击聚合物在高速冲击状态下抵抗冲击的能力或判断聚合物的脆性和韧性程度。

冲击试验的工具很多，根据实验温度可分为常温冲击、低温冲击和高温冲击三种，依据化学分析的受力状态，可分为摆锤式弯曲冲击（包括简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击GB1843）、拉伸冲击、扭转冲击和剪切冲击；依据采用的能量和冲击次数，可分为非常大能量的一次冲击（简称一次冲击试验或落锤冲击实验GB11548）和小能量的多次冲击实验（简称多次压迫实验）。

不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，由于各种试验方法中应力试样受力形式和冲击物的几何形状不一样，灵敏度不同的试验方法所测得的冲击强度结果不能相互比较。

摆锤式弯曲冲击实验方法由于简单易行，在控制产品质量和比较制品韧性时是一种经常使用的测试方法。

这里介绍摆锤式下垂冲击（赖草冲击和悬臂梁冲击）试验机的其他工作原理，如图11－1所示。

时候实验时摆锤上挂在机架的扬臂上，摆锤杆的中心线与通过摆锤杆轴中心的铅垂线成一角度为α的扬角，此时摆锤具有一定的位能；然后让摆锤自由落下，在它挑到最低点的瞬间其位能增量转变为动能；随着试样断裂成两其余部分，消耗了摆锤的冲β为其升角。

击能并而令其大大减速；摆锤的剩余能量使摆锤继续升高至一定高度，如以W表示摆锤的重量，l为摆锤杆的长度，则摆锤的初始功A0为：A0=Wl(1−cosα) （11－1）若考虑冲断试样时克服的空气阻力和试样断裂而飞出时所消耗的功，根据能量洛仑兹，可用式（11－2）表示：A0=Wl(1+cosβ)+A+Aa+Aβ+12mv （11－2） 2通常，式（11－2）后三项都很小，则可简单地把试样碎裂时所消耗的功表示消耗为：A0=Wl(cosβ−cosα) （11－3）式中除β角外均为已知数，因此，根据摆锤冲断试样后的升角β的数值即可从读数盘直接读取冲断试样时所消耗功的数值。

聚合物长期性能评价简介(UL746B)王建东（中蓝晨光化工研究院/全国塑料标准化技术委员会，四川成都 610041）摘要：介绍了UL746B中有关聚合物长期性能评价标准的基本内容及其相对温度指数的测定方法。

关键词：长期性能评价；相对温度指数Introduction of Long-term Property Evaluations forPolymeric Materials (UL746B)WANG Jian-dong(National Standardization Technical Committee of Plastics, Chenguang Research Institute of Chemical Industry, China National Blue Star Co., Chengdu 610041, China) Abstract：The long-term property evaluations for polymeric materials in UL746B, as well as the methods for the determination of the relative thermal index (RTI) for polymeric materials, are introduced in this paper.Keywords：Long-term Property Evaluation; Relative Thermal Index (RTI)随着聚合物材料的广泛应用，尤其是在电气方面的应用，如何对其长期性能进行评价，使之能够满足产品的要求，成为塑料制造商、使用者等等各方面普遍关心的问题。

UL746B 标准阐述了通过测定材料的相对温度指数对聚合物进行长期性能评价的方法。

本文简单介绍一下UL746B中有关相对温度指数的测定的基本方法。

1 通则1）材料的相对温度指数表明了材料在高温下长时间保持特殊性能的能力（物理、电性能等）。

注射成型实验报告一、实验目的本实验旨在通过注射成型技术，制备具有特定形状和结构的聚合物制品，并对其性能进行评估。

二、实验原理注射成型是一种常用的聚合物加工工艺，其原理是将加热熔融的聚合物料注入模具中，经过一定的压力和冷却后，得到所需形状和尺寸的制品。

该工艺适用于大批量生产，并且制品表面光滑、尺寸精确。

三、实验材料与设备1. 实验材料：聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等热塑性聚合物料；2. 实验设备：注射成型机、模具、加热系统、冷却系统等。

四、实验步骤1. 准备工作：清洁注射成型机和模具，将所需聚合物料加入注射成型机的料斗中；2. 开机预热：启动注射成型机，将聚合物料加热至熔融状态；3. 调试参数：根据所需制品的尺寸和性能要求，调整注射成型机的注射压力、注射速度、冷却时间等参数；4. 注射成型：将熔融的聚合物料注入模具中，施加一定的压力，使其充填模具腔体，并进行冷却；5. 取模检验：冷却后，取出成型制品，进行外观质量、尺寸精度、物理性能等方面的检验。

五、实验结果与分析经过注射成型制备的聚丙烯制品外观光滑，尺寸精确，表面无明显缺陷。

经过拉伸测试，其拉伸强度为25MPa，弯曲强度为30MPa。

经过冲击测试，其冲击强度为10KJ/m²。

而经过注射成型制备的聚苯乙烯制品外观光滑，尺寸精确，表面无明显缺陷。

经过拉伸测试，其拉伸强度为30MPa，弯曲强度为35MPa。

经过冲击测试，其冲击强度为15KJ/m²。

六、实验结论通过注射成型技术，成功制备了具有特定形状和结构的聚合物制品，并对其性能进行了评估。

实验结果表明，注射成型制备的聚合物制品具有良好的外观质量、尺寸精度和物理性能，符合预期要求。

因此，注射成型技术在聚合物制品加工中具有重要的应用价值。

七、参考文献1. 刘明，杨华. 注射成型技术在聚合物制品加工中的应用[J]. 中国塑料, 2018(6): 45-49.2. 张三，李四. 聚合物注射成型工艺及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2017.以上为注射成型实验报告。

期末复习作业一、名词解释1.透湿量透湿量即指水蒸气透过量。

薄膜两侧的水蒸气压差和薄膜厚度一定，温度一定的条件下1㎡聚合物材料在24小时所透过的蒸汽量（用θ表示）v2.吸水性吸水性是指材料吸收水分的能力。

通常以试样原质量与试样失水后的质量之差和原质量之比的百分比表示；也可以用单位面积的试样吸收水分的量表示；还可以用吸收的水分量来表示。

3.表观密度对于粉状、片状颗粒状、纤维状等模塑料的表观密度是指单位体积中的质量（用η表示）a对于泡沫塑料的表观密度是指单位体积的泡沫塑料在规定温度和相对湿度时的重量，故又称体积密度或视密度（用ρ表示）a4、拉伸强度在拉伸试验中，保持这种受力状态至最终，就是测量拉伸力直至材料断裂为止，所承受的最大拉伸应力称为拉伸强度（极限拉伸应力，用σ表示）t5、弯曲强度试样在弯曲过程中在达到规定挠度值时或之前承受的最大弯曲应力（用σ表示）f6、压缩强度指在压缩试验中试样所承受的最大压缩应力。

它可能是也可能不是试样破裂的瞬间所承受的压缩应力（用σ表示）e7、屈服点应力—应变曲线上应力不随应变增加的初始点。

8、细长比指试样的高度与试样横截面积的最小回转半径之比（用λ表示）9、断裂伸长率断裂时伸长的长度与原始长度之比的百分数（用ε表示）t10、弯曲弹性模量表示）比例极限应力与应变比值（用Ef11、压缩模量指在应力—应变曲线的线性围压缩应力与压缩应变的比值。

由于直线与横坐标的交点一般不通过原点，因此可用直线上两点的应力差与对应的应变差之比表示（用E表示）e12、弹性模量在负荷—伸长曲线的初始直线部分，材料所承受的应力与产生相应的应变之比（用E表示）13、压缩变形指试样在压缩负荷左右下高度的改变量（用∆h表示）14、压缩应变指试样的压缩变形除以试样的原始高度（用ε表示）15、断纹剪切强度指沿垂直于板面的方向剪断的剪切强度。

16、剪切应力试验过程中任一时刻试样在单位面积上所承受的剪切负荷。

17、压缩应力指在压缩试验过程中的任何时刻，单位试样的原始横截面积上所承受的压缩负荷（用σ表示）18、拉伸应力为试样在外作用力下在计量标距围，单位初始横截面上所承受的拉伸力（用σ表示）19、热性能高聚物的热性能是其与热或温度有关的性能的总称。

自增强----提高聚合物强度的有效方法丁江平 10042791 理优044 任课教师：唐颂超摘要：本文介绍了提高聚合物强度的一种方法----自增强的概念。

重点介绍了超级拉伸、固相等静压挤、等通道转角挤压等固相形变法自增强工艺，对这些工艺的特点及其对产品性能的影响作了详细的介绍。

也提到了聚合物高压注射自增强方法、熔体挤出自增强法、旋转挤出自增强法和熔体振动成型中的自增强等熔体加工法自增强工艺。

文章特别介绍了等通道转角挤压后的自增强聚丙烯的性能。

关键词：自增强；固相形变法；熔体加工法；等通道转角挤压；聚丙烯近年来，某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻质等，各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。

聚合物物理机械性能的重要指标是模量和强度。

聚合物材料与金属和陶瓷相比，它的实际模量及强度值远远未达到其理论值，而金属和陶瓷却已做到实际模量和理论值接近或相等，见表1。

表1 聚合物材料的实际模量及强度值与其理论值的比较弹性模量/GPa拉伸强度/MPa实际值实际值材料理论值纤维常规聚合物 理论值纤维 常规聚合物 聚乙烯 聚丙烯 尼龙66 玻璃 钢 铝300 50 160 80 210 76100（33%） 20（40%） 5（3%） 80（100%） 210（100%） 76（100%） 1(0.33%) 1.6(3.2%) 2(1.3%) 70(87.5%) 210(100%) 76(100%)27000 16000 27000 11000 21000 7600 1500（5.5%） 1300（8.1%） 1700（6.3%） 4000（36%） 4000（19%） 800（10.5%） 30(0.1%) 38(0.24%) 50(0.18%) 55(0.5%) 1400(6.7%) 600(7.9%)聚合物材料的实际模量和强度远远低于聚合物中C—C、C—H键的强度，这主要是由于聚合物材料内部大分子链的无规排列，使分子链本身的高强度并没有转化为制品的高强度。

实验15材料力学性能及热性能测试实验15-1聚合物拉伸性能测试——电子拉力机测定聚合物材料的应力-应变曲线聚合物在拉力下的应力-应变测试是一种广泛使用的最基础的力学试验。

聚合物的应力-应变曲线提供力学行为的许多重要线索，从而得到有用的表征参数（杨氏模量、屈服应力、屈服伸长率、破坏应力、极限伸长率、断裂能）以评价材料抵抗载荷、抵抗变形和吸收能量的性质优劣；从宽广的试验温度和试验速度范围内测得的应力-应变曲线，有助于判断聚合物材料的强弱、硬软、韧脆和粗略估计聚合物所处的状态与拉伸取向过程，以及为设计和应用部门选取最佳材料提供科学依据。

电子拉力试验机是将聚合物材料的刺激（载荷）和响应（变形）由换能装置转变为电信号传入计算机，经计算处理可得应力-应变曲线。

电子拉力机除了应用于力学试验中最常用的拉伸试验外，还可进行压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离以及疲劳、应力松弛等各种力学试验，是测定和研究聚合物材料力学行为和机械性能的有效手段。

一、实验目的1．熟悉电子拉力机的使用方法；2．测定聚合物的载荷-时间曲线，判断不同聚合物的拉伸性能特征，了解测试条件对测试结果的影响；3．绘制应力-应变曲线，测定其屈服强度、拉伸强度、断裂强度和断裂伸长率。

二、实验原理拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。

拉伸性能的好坏，可以通过拉伸实验来检测。

拉伸实验是在规定的试验温度、湿度和速度条件下，对标准试样沿纵轴方向施加静态拉伸负荷，直到试样被拉断为止。

用于聚合物应力－应变曲线测定的电子拉力试验机是将试样上施加的载荷、形变通过压力传感器和形变测量装置转变成电信号记录下来，经计算机处理后，测绘出试样在拉伸形变过程中的拉伸应力－应变曲线。

从应力－应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。

通过拉伸试验提供的数据，可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为质量控制，按技术要求验收或拒绝验收产品，研究、开发与工程设计及其他项目提供参考。

塑料的冲击性能和塑料的韧性在某些塑料中，冲击强度低是一个很大的弱点，例如PVC、PS、PP等。

尤其是PVC性脆,在光照下降解，加工温度下发生热降解,几乎成为一种无用的材料。

但是，在PVC中加入改性剂，就可变成为可以接受的材料。

通过在PVC中加入大量的增塑剂就可以获得极广泛的用途。

随着科学技术的发展，出现了软质塑料和硬质塑料，当时的塑料要么柔而软，要么硬而脆。

软质塑料使用寿命短，由于增塑剂的挥发和材料在大气中老化降解而变脆成为硬质塑料。

而硬质塑料因为缺乏足够的韧性给塑料工业带来毁灭性的威胁，塑料工业就要开始发展革新性的产品。

开发高分子量和低挥发量、或低抽取性的增塑剂挽救了软质和硬质塑料制品，主要是苯乙烯类的产品开发。

它们因开发在聚合物结构中引入橡胶组分的技术获新生。

塑料添加剂的开发，可改善塑料生产工艺和提高产品性能。

其中增塑剂、稳定剂、冲击改性剂是有利于塑料冲击性能的改善。

以下就材料的韧性和刚性及反映材料韧性的冲击性能的测试作一些叙述。

1.韧性和刚性韧性和刚性是对立的概念。

在力学中有刚度和柔度两个物理量。

“刚度”是指物体发生单位形变时所需要的力的大小;“柔度”则指物体在单位力下所发生的形变大小。

可以看出,“刚度”越大的物体,越不容易发生变形（表现在伸长率很小）;“柔度”越大的物体越容易发生变形（表现在伸长率较大）。

一种理想状态，物体的刚度趋近于无穷大（或者物体受力作用其变形小到可以忽略的程度），我们就称该物体为刚体。

在力学分析时,可以不考虑其自身形变。

因此,刚性是反映物体形变难易程度的一个属性。

韧性的材料比较柔软，它的拉伸断裂伸长率、抗冲击强度较大；硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量相对较小。

而刚性材料它的硬度、拉伸强度较大；断裂伸长率和冲击强度就可能低一些；拉伸弹性模量就较大。

弯曲强度反应材料的刚性大小，弯曲强度大则材料的刚性大，反之则韧性大。

在ASTMD790弯曲性能标准试验方法中说，这些测试方法适合于刚性材料也适合于半刚性材料。

精品文档1．拉伸性能聚合物复合材料性能解释以及测试标准指南1拉伸性能包括拉伸强度，弹性模量、泊松比、断裂伸长率等。

对于如高压容器、高压管、叶片等产品，必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能，才能进行产品设计及检验。

GB/T1447 对于不同的聚合物复合材料，拉伸性能试验方法是不同。

对于普通的，用国标进行测试；对于定向纤维增强的，用国标进行测试；对于缠绕成型的，用国标GB/T1458进行测试。

使用最多的是进行测试；对于拉挤成型的，用国标GB/T13096-1GB/T33541 GB/T1447。

型、，对于不同成型工艺复合材料，又规定不同形状的拉伸试样，有带R 国标GB/T1447使用拉伸试验机或万能试验按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷直到试直条型及哑铃型。

应变曲线的直线样破坏。

用破坏载荷除以试样横截面面积则为拉伸强度。

从测出的应力----破坏时的应变称为断裂伸长试样横向应变与纵向应变比为泊松比。

段的斜率则为弹性模量，率。

的应力。

1N/mm2（兆帕）表示，1MPa相当于单位面积上的力，称为应力，通常用MPa 应变是单位长度的伸长量，是没有量刚（单位）的。

玻璃钢，11：不同的现代复合材料其拉伸性能大不一样，以玻璃纤维增强的玻璃钢为例：）（250-350：1玻璃钢，拉伸强度为（MPa，弹性模量为10-16）GPa；4）拉伸强度为（200-250，800MPa）15-22GPa；单向纤维的玻璃钢（如缠绕），拉伸强度大于MPa，弹性模量为（DMCGPa；弹性模量为，（5-8）40-80SMC弹性模量大于24GPa；材料，拉伸强度为（）MPa 。

）GPa4-620-60材料，拉伸强度为（）MPa，弹性模量为（1. 2弯曲性能往往用弯曲性能来进行原材料，弯曲性能是很重要的，同时，一般产品普遍存在弯曲载荷，成型工艺参数，产品使用条件因素等的选择。

精品文档．精品文档进行进行测试；对于拉挤材料，用国标GB/T13096.2 弯曲性能，一般采用国标GB/T1449GB/T3356进行测试。

astm e446标准一、简介ASTME446标准是一套用于评估塑料材料冲击性能的测试方法，也称为塑料冲击测试标准。

该标准由美国材料与试验协会（ASTM）制定，被广泛认为是塑料材料性能测试的标准方法之一。

二、测试方法1.样品准备：ASTME446标准规定了样品的大小和形状，通常为直径5.08毫米（0.2英寸）的圆柱形或圆片形。

样品数量通常为至少3个，每个样品应有不同的取向。

2.设备：测试设备包括冲击机和加载器，以及用于测量样品变形和能量的测量系统。

冲击机的能量通常为5焦耳以上，以确保测试的准确性和可靠性。

3.试验过程：首先将样品安装在冲击机上，然后在一定的高度（通常为1米或3英尺）将样品扔向样品，测量样品的变形和能量吸收。

根据测试结果，可以将样品分为不同的等级，以评估其冲击性能。

4.结果分析：ASTME446标准提供了详细的评分系统，根据样品的变形程度和能量吸收能力，可以将样品分为不同的等级。

这些等级通常用字母表示，如A、B、C、D等，分别代表不同的性能水平。

三、应用范围ASTME446标准适用于各种塑料材料，包括聚合物、复合材料、弹性体等。

该标准可用于评估塑料材料的抗冲击性能，从而确定其在特定应用中的适用性。

例如，汽车、家电、医疗、包装等领域中使用的塑料材料都需要进行冲击测试，以确保其安全性和可靠性。

四、常见问题与解决方法1.试验过程中出现误差：冲击试验中常见的误差包括设备故障、样品制备不当、环境因素等。

为避免这些误差，建议使用经过校准的冲击机，确保设备正常运行；正确制备样品，避免表面处理不当或尺寸偏差；确保试验环境符合标准要求，避免温度、湿度等环境因素对试验结果的影响。

2.试验结果不理想：如果试验结果不理想，可以检查试验过程中的各个步骤，查找可能的问题并进行修正。

此外，可以尝试使用不同规格的样品或不同配方的塑料材料进行重新测试，以获得更准确的结果。

总之，ASTME446标准是一套重要的塑料材料冲击性能测试方法，适用于各种塑料材料。

标准测试方法平面刚性塑料样品的抗冲击性的下落重量（加德纳影响）1.范围*1.1本试验方法包括相对值的测定根据裂纹所需的能量排列材料或破碎，硬塑料样品在各种规格撞锤受到落锤冲击的冲击条件。

1.2以SI单位表示的数值应视为标准。

括号中给出的值用于信息只要。

1.3本标准并不旨在解决所有的问题安全问题，如果有的话，与其使用相关。

它是本标准用户的责任，优先安全和健康实践，使用前监管限制的限制。

注1 - 没有类似或等效的ISO标准。

2.参考文件2.1 ASTM标准：2D618用于测试的调节塑料的实践D883与塑料相关的术语D1600关于质谱术语的缩写术语术语-ticsD2794有机涂层电阻测试方法快速变形的影响（影响）D3763高速穿刺性能试验方法塑料使用负载和位移传感器D4066尼龙注塑分选系统，材料（PA）D4226刚性聚乙烯的耐冲击性试验方法-（氯乙烯）（PVC）建筑产品D5628平，刚性的耐冲击性试验方法塑料标本通过落镖（Tup或下落质量）D5947固体物理尺寸测试方法塑料样品E171柔性屏障调节和测试实践打包E691进行实验室间研究的实践确定测试方法的精度剪切型故障，因为支撑板孔靠近冲击器的直径。

5.5几何GD的测试条件相同测试方法D3763中的那些。

5.6几何GE的测试条件相同那些在测试方法D4226，冲击头配置H.25。

5.7由于冲击试验的性质，选用测试方法和前锋必须有点随意。

考虑选择时的最终使用环境和要求可用的前锋几何。

但是，任何选择允许一个撞针几何形状，在这种考虑之后，ation。

注2 - 材料加工可对其产生重大影响开发塑料的物理性能。

请咨询相关材料加工指南标准6.干扰6.1落锤冲击试验结果取决于下落重量，撞击器和支撑件的几何形状。

从而，使用冲击试验只能获得材料的相对排名。

影响值不能被认为是绝对的，除非geom-试验设备和试样的试验应符合最终用途需求。

数据获得与不同几何，不能，一般来说，可以直接相互比较。