ICS 83.080.01 CCS G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41936.1—2022/ISO458-1:1985
塑料 柔性材料扭转刚度的测定
第1部分：通用方法
Plastics-Determination of stiffness in torsion of flexible materials-
Part 1:General method
(ISO458-1:1985,IDT)
2023-04-01实施
2022-12-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41936.1—2022/ISO485-1:1985
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T41936《塑料柔性材料扭转刚度的测定》的第1部分。GB/T41936已经发布了以下部分：
第1部分：通用方法；第2部分：增塑氯乙烯均聚物和共聚物。
本文件等同采用ISO458-1：1985《塑料柔性材料扭转刚度的测定 第1部分：通用方法》。 本文件增加了“术语和定义”一章。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国石油和化学工业联合会提出。 本文件由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC15)归口。 本文件起草单位：中蓝晨光成都检测技术有限公司、广州质量监督检测研究院、上汽通用五菱汽车
股份有限公司、厦门托普拉材料科技有限公司、弗雷德斯（佛山)信息科技有限公司、金冠（龙海）塑料包装有限公司、东莞杉普实业有限公司、吉林省产品质量监督检验院、绍兴翔宇绿色包装有限公司、合肥海特微波科技有限公司。
本文件主要起草人：张彦君、余巧玲、蓝先、吴院生、李辉、刘玉春、念错、张尧佳、李尚禹、杨军、 孙文训、杨国胜。
I GB/T41936.1—2022/ISO485-1:1985
引言
塑料柔性材料在某些应用场景中会受到不同程度的扭转力，而扭转刚度作为材料力学中重要的性能参数，采用合理的测试手段是十分重要的。
由于我国尚无塑料材料相关测试方法标准，因此制定GB/T41936《塑料柔性材料扭转刚度的测定》。由于塑料材料种类繁多，不同种类的塑料材料性能差别较大，应用场景复杂，依据扭转刚度测试方法在不同塑料材料领域的适用性，GB/T41936由两个部分构成。
第1部分：通用方法。目的在于为柔性塑料的扭转刚度测定提供一种通用方法，并给出了扭转刚度试验设备的相关要求。 第2部分：增塑氯乙烯均聚物和共聚物。目的在于为增塑氯乙烯均聚物和共聚物类材料的扭转刚度提供一种测试方法。
Ⅱ GB/T41936.1—2022/IS0485-1:1985
塑料 柔性材料扭转刚度的测定
第1部分：通用方法
1范围
本文件规定了在不同温度下测定柔性塑料扭转刚度的一般方法本文件适用于单一温度或根据材料特性选定的不同温度梯度的试验，特别适用于0℃以下的
试验。1)
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO291塑料调节和试验用标准大气（Plastics—Standardatmospheresforconditioningand testing)
注：GB/T2918—2018塑料试样状态调节和试验的标准环境（ISO291:2008，MOD)
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理
在任意固定的加载时间，观察受试材料的扭矩和偏转角度。 注1：由于塑料的非线性特性及变性，在试验中可能需要固定载荷的持续时间并限制偏转角度。 注2：只有在使用相同厚度、跨度和偏转角度的条件下测试得到的扭转刚度值才是可比的。
5设备
5.1扭转刚度试验机，能施加足够的扭矩，使夹具间距离为35mm～55mm的试样发生偏转。设备示意图如图1所示。 5.2载荷，能根据试样的刚度及跨度调整不同的扭矩量。建议通过定期校准，确保由任何给定质量、扭矩滑轮和轴承组合所施加的实际扭矩的准确性。
注：在低温试验时，对设备的轴承进行加热，防止设备结冰。 5.3适宜尺寸的保温装置或热室。 5.4 温度计，精确至1℃。温度计的测温结构宜放置在靠近试样的位置。 5.5计时器，精确至0.1s。
1）见ISO458-2中对增塑氯乙烯聚合物和共聚物方法的应用，其他材料的测定将在ISO458其他部分描述。
1 GB/T 41936.1—2022/IS0 485-1;1985
5.6传热介质。在常规实验室条件下，如该介质不会软化试样或以其他方式影响试样，并在所需温度范围内为液体，即可作为传热介质。在采取特殊预防措施的情况下，也可使用气态介质。加热期间，应通过适当的方法确保良好的搅拌。
10
标引序号说明：
载荷绳；扭矩滑轮刻度（10°~360°）；
试验夹具；
9 10 试样；
1
2
11 支撑杆； 12 冷却液液位； 13 夹具间距； 14 保温装置。
3,7- 止动销；
载荷滑轮；一指针；扭矩滑轮；载荷；
5
6
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图1扭转刚度试验机
注1：液体介质包括丙酮、乙醇、丁醇、正已烷、硅油以及磷酸甲酯和水的混合物（体积比为87：13），当试验温度为
一70℃时，采用乙醇、乙二醇及水的混合物（体积比为50：30：20）。采用气体传热介质时，确保试样有足够的时间达到热平衡。
注2：采用环境箱冷却或电加热装置加热至所需温度。 5.7尺寸测量工具。对试样的厚度和宽度的测量精度为0.01mm，施加在试样上的压强应为10kPa～ 30kPa。跨距测量精度为0.1mm。
2 GB/T41936.1—2022/ISO485-1:1985
6试样
6.1尺寸
试样长度为70mm士10mm，宽度为6.0mm～6.4mm，试样两端各有一个孔用于固定试样，孔应在试样长度方向上呈细长形状。在各向异性板中，应沿两个主要方向切割制样。
试样厚度一般为1mm~5mm，此范围通常足以测试各种材料的刚度。 注：在某些情况下，宽度可增加至13mm。
6.2试样数量
每种材料试样数量为2个。 6.3状态调节
按照ISO291对试样进行状态调节。
7试验步骤
7.1测量沿试样跨度方向三个点的厚度和宽度，取平均值，如果单个值偏差超过0.1mm，则应舍去该试样，另取试样重新进行测量。 7.2将试样安装到试验机（5.1)上，试样应放置在夹具之间，使其垂直轴与机器的旋转轴重合，可使用楔子辅助完成。
注：为防止冷却过程中张力的影响，建议当温度降至最低点时固定试样。 7.3将温度计(5.4)放置在相应的位置上。 7.4将传热介质(5.6)倒入保温装置或热室（5.3)中，其温度宜略低于试验范围的最低温度。将保温装置放置在相应的位置上。 7.5启动搅拌器。当达到所需的温度和热平衡时，根据7.7中描述的程序进行第一次读数。 7.6通过间歇使用加热器，使试验温度高于初始试验温度。 7.7试样在每个试验温度下放置180±1s后进行读数。载荷对应的扭矩(M)可由公式(1)计算得出：
M=RZW
...(1)
其中R可由公式(2)计算得出：
D, +D2
R=
(2)
2
式中： D, D 负载线的直径，单位为毫米（mm）； EW 两个施加扭矩的负载总和，单位为牛顿(N)。 释放扭矩滑轮5s后记录偏转角度θ，将滑轮归位，如可行，应在连续较高的温度下重复该程序，并
扭矩滑轮的直径，单位为毫米（mm）；
在每次读数后记录下6值和温度。
测试应确保偏转角度在10~100°（方法A)或50°~60°（方法B)。 如偏转角度的值不在上述给定范围内，则可适当改变施加的扭矩来得到合理的结果。如偏转角度
超出上述范围，则应取另一厚度的试样进行试验。
注：对于给定材料，方法A和方法B得到的结果可能不同。
3 GB/T41936.1—2022/ISO485-1:1985
8 结果计算和表示
8.1扭转刚度表示为每个温度下的表观弹性模量T，单位为兆帕（MPa)，表观弹性模量T按公式（3) 进行计算：
917LM bd"ue
T=
..(3)
或简化为公式(4)：
917L bd"μ
,M
T=
·( 4)
k
0
式中： L M b d A 6 k 917 尺寸常数，单位为度（°）。 当对同一组试样进行重复试验时，建议使用简化公式。
夹具间距离，单位为毫米（mm）；实际扭矩，单位为牛顿毫米（N·mm）；试样的平均宽度（横截面较大的尺寸），单位为毫米（mm）；试样的平均厚度（横截面较小的尺寸），单位为毫米（mm）；与b/d比值相关，可按公式(5)计算得出，表1中给出了不同b/d比值对应的值；偏转的角度，单位为度（°）；取决于试样尺寸的系数，单位为度每立方毫米[（°)/mm"］；
8.2 如试验在较宽的温度范围内进行，则绘制每个试样扭转刚度的对数-温度的关系图。
表1b/d比值对应的μ值
b/d 2.50 2.75 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50
b/d 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.25
M 2.64 2.82 2.98 3.13 3.26 3.37 3.48 3.57 3.66 3.84
3.99 4.11 4.21 4.37 4.49 4,58 4.66 4.72 4.77 4.81
注：表中的μ值由公式(5)计算得出：
±=5.333.36
.....(5)
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9试验报告
试验报告应包括以下内容： a） 注明引用本文件和所选方法（方法A或方法B)； b) 识别材料所需的全部详细信息，包括名称、库存或代码号、制备日期、表格等；
4 GB/T 41936.12022/ISO 485-1:1985
试样尺寸（夹具间距离、宽度、厚度）； d) 试样的状态调节； e) 所使用的传热介质； f) 数据表和结果（温度、偏转角度、扭转刚度）；
c)
如使用的温度范围较宽，则给出2个试样扭转刚度平均值的对数与温度的关系图。
g)
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