
ICS 83.080.01 CCS G 31
G
中华人民共和国国家标准
GB/T11546.2—2022
塑料 蠕变性能的测定第2部分:三点弯曲蠕变
PlasticsDetermination of creep behaviour- Part 2:Flexural creep by three-point loading
(IS0899-2.2003.MOD)
2022-12-30发布
2023-04-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布
GB/T11546.2—2022
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。
本文件为GB/T11546《塑料要 蟠变性能的测定》的第2部分。GB/T11546已经发布了以下部分:
第1部分:拉伸蠕变;第2部分:三点弯曲蠕变。
本文件修改采用ISO899-2:2003《塑料蠕变性能的测定第2部分:三点弯曲螺变》。 本文件与ISO899-2:2003的技术差异及其原因如下::一用规范性引用的GB/T2035代替了ISO472:1999(见第3章),以适应我国的技术条件;一更改了计时器、测微计、游标卡尺的精度要求(见4.4~4.6),以使标准仪器要求规范;
用规范性引用的GB/T9341代替了ISO178:2001(见第5章、6.2),以适应我国的技术条件;用规范性引用的GB/T2918代替了ISO291:2008(见6.1),以适应我国的技术条件;用规范性引用的GB/T1034代替了ISO62:2008(见6.1),以适应我国的技术条件。
本文件做了下列编辑性改动:
纳入了ISO899-2:2003/Amd.1:2015的修正内容,所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直双线(II)进行了标示;增加了图1的标引序号说明;
一删除了4.1中与后文重复的内容;
增加了6.2公式的序号,后续的公式序号依次进行了修改。
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:北京燕山石化高科技术有限责任公司、中国石油化工股份有限公司北京化工研究
院、广州恒佳精工科技有限公司、中蓝晨光成都检测技术有限公司、厦门银都利工业有限公司、承德市精密试验机有限公司、青岛中新华美塑料有限公司、山东道恩高分子材料股份有限公司、华峰集团有限公司、东莞市隆得鞋材有限公司、广州质量监督检测研究院、聊城大学、北京市科学技术研究院分析测试研究所(北京市理化分析测试中心)、吉林省产品质量监督检验院、广东仕诚塑料机械有限公司、江门市德众泰工程塑胶科技有限公司、广东奇德新材料股份有限公司。
本文件主要起草人:贺冲、者东梅、谢飞鹏、刘力荣、向梅、王新华、郭彬、王晓丽、赵磊、王晓华、 朱文成、陈伟力、滕谋勇、郭霞、李尚禹、郭迎迎、张春华、金良文、饶德生。
I
GB/T11546.2—2022
引 言
GB/T11546《塑料蠕变性能的测定》是测定塑料材料蠕变性能的方法标准,为塑料产品性能测定提供了支撑。目前,GB/T11546.1已等同采用ISO899-1,为此修改采用ISO899-2,制定GB/T11546.2。 GB/T11546由两个部分构成。
一第1部分:拉伸蠕变。目的在于确立适用于测定塑料试样拉伸螨变性能的方法。 一第2部分:三点弯曲蠕变。目的在于确立适用于测定塑料试样三点弯曲蠕变性能的方法。 目前,我国聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等树脂的试样制备和性能测定标准中都将拉伸蠕变性能作为
表征和评价树脂材料的一个重要的测试项目。但国内还没有弯曲端变的标准试验方法,无法进行弯曲蠕变的测试,因此,按照ISO899-2进行国际标准转化是必要的。以此为基础,企业得到科学合理的蟠变性能数据,在产品研究和塑料构件设计中具有相当重要的意义。
=
GB/T11546.2—2022
塑料蠕变性能的测定第2部分:三点弯曲蠕变
1范围
本文件描述了在给定预处理、温度和湿度等条件下测定塑料标准试样弯曲变的方法。 本文件仅适用于两端自由支撑、中心加荷的试验(三点弯曲试验)。本文件适用于非增强、填充和纤
维增强的硬质和半硬质塑料材料,本文件适用于规定尺寸的模塑试样、多用途试样中部机加工的试样,或从成品或半成品如模塑件、挤出或浇铸板材经机加工的试样。
注1:由于纤维取向的不同,本文件可能不适用于某些纤维增强材料。 注2:弯曲蟠变随着试样制备、试样尺寸和试验环境的不同将发生很大改变。试样的热历史也可对试样的螨变行为
产生较大影响(见附录A),本文件不适用于硬质泡沫塑料的弯曲端变性能测定。 本文件描述的方法可为工程设计、研究和开发提供数据。如用于工程设计,则在较大范围的内应
力、时间和环境条件下对塑料材料进行试验。
2 2规范性引用文件
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。
GB/T1034 塑料 吸水性的测定(GB/T1034—2008,ISO-62:2008,IDT) GB/T2035 塑料 术语及其定义(GB/T20352008,ISO472:1999,IDT) GB/T2918 塑料 试样状态调节和试验的标准环境(GB/T2918--2018,ISO291:2008,MOD) GB/T 9341 塑料 弯曲性能的测定(GB/T9341一2008,ISO178:2001,IDT)
3术语和定义
GB/T2035界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
蠕变 Ecreep 恒定应力下应变随时间的延长而增加的现象。 [来源:GB/T2035—2008,定义2.229,有修改]
3.2
弯曲应力 flexuralstress
d
试样跨度中心外表面的应力。 注:单位为兆帕(MPa)。 [来源:GB/T2035—2008,定义2.413,有修改]
1
GB/T11546.2—2022
3.3
挠度 deflection S; 在弯曲过程中,试样跨度中心的顶面或底面偏离原始位置的距离。 注:单位为毫米(mm)。
3.4
弯曲蟠变应变 flexural-creep strain E: 蠕变试验中任一给定时间t时,由应力产生的试样表面应变。 注:单位无量纲或以百分数表示。
3.5
弯曲蟠变模量 flexural-creep modulus E, 弯曲应力与弯曲蠕变应变之比。 注:单位为兆帕(MPa)。
3.6
等时应力-应变曲线 isochronousstress-straincurve 施加试验载荷后,在某规定时间直角坐标中应力对蟠变应变的曲线。
3.7
破坏时间timetorupture 试样从加满载荷到破坏所经历的时间。
3.8
螺变强度极限 creep-strengthlimit 在给定温度和相对湿度下,在规定时间t时刚好导致破坏的初始应力(oB:)或产生规定形变的初始
应力(oet)。 3.9
跨度 span L 试样和支座接触点间的初始距离。
4仪器
4.1试验机架。试验机架由两个支座的刚架组成,试样放置在两个支座上。两个支座和中心压头的位置情况见图1,试验机架应保持水平,且在跨度中心施加恒定载荷时,试样下方应有足够的空间允许试样弯曲。压头半径R,尺寸和支座半径R2尺寸应符合表1的要求。
GB/T11546.2—2022
L/2
标引序号说明: 1
施加力;压头;试样;支座;
R; 一压头半径;
-
2
试样厚度;支座见跨距的长度;试样长度。
h V
3 4 R2 支座半径;
图1 支座和中心压头的位置示意图
表1压头半径R,和支座半径R2尺寸
单位为毫米
压头半径 R1 5±0.1 5±0.1
支座半径 R2 2±0.2 5±0.2
试样厚度 ≤3 >3
4.2加载系统。加载系统能平稳施加载荷,不过载,并且偏差不大于士1%。在蠕变破坏试验中,应采取措施防止试样破坏时产生的振动传递到相邻的加载系统。加载应快速、平稳,并能重复。 4.3挠度测量装置。挠度测量装置由测量加载条件下试样位移量的非接触式或接触式装置构成,此装置应不产生对试样有影响的附加的力学效应(如变形、产生缺口)、其他物理效应(如加热试样)或化学效应。挠度测量装置示值误差应不大于实际值的士0.01%。 4.4计时器。最大允许误差为士0.5s/d。 4.5测微计。测量试样厚度和宽度,最大允许误差为士4μm。 4.6游标卡尺。最大允许误差为士0.25mm。
5试样
试样的形状与尺寸应符合GB/T9341的要求。
6 试验步骤
6.1 状态调节和试验环境
试样按照材料标准的规定进行状态调节。若材料标准中未规定,按照GB/T2918中最适宜的一组
3
GB/T11546.2—2022
状态调节条件,或由相关方商定。
变性能不仅受试样的热历史影响,而且受状态调节时的温度和湿度影响。状态调节时间宜大于 tgo,tgo按照GB/T1034进行计算。
除非另有商定,否则试样在与状态调节相同的环境下进行试验。选择其他温度进行试验时,试验温度偏差不大于士2℃。 6.2试样尺寸和跨度测量
按GB/T9341规定测量状态调节后的试样尺寸。 一般情况下,跨度L按公式((1)进行计算:
L=(16±1)h
(1)
式中: L—跨度,单位为毫米(mm); h一试样厚度,单位为毫米(mm)。 对于单向纤维增强的硬质试样,跨度可大于17h或为固定距离100mm,以避免剪切分层或受压
分层。
调节并测量跨度,偏差不大于士0.5%。 6.3 试样安装
将状态调节后并测量尺寸的试样对称地放置在支座上,试样长轴线与支座轴线应平行,且夹角满足图1的要求,并按要求设置挠度测量装置。 6.4应力值选择
选择与材料预期应用相当的应力值,并按7.1.2中公式(3)计算施加的载荷。 应力值的选择保证试验过程中挠度始终不超过0.1倍的跨度。
6.5 加载步骤
6.5.1预加载
当有必要在试验前预加载时,确保预加载不对试验结果产生影响,待温度和相对湿度达到试验条件后,方可进行预加载。
预加载后,立即将挠度测量装置归零,预加载应在试验过程中保持不变。 6.5.2加载
逐步加载,加载过程在1s~5s内完成。某种材料的一系列试验使用相同的加载速度。 计算总载荷(包括预加载)作为试验载荷。
6.6 度测量
记录试样加满载荷点作为t=0点,若挠度测量不是连续记录的,则按下列时间间隔测量应变: 1min,3min,6min,12min,30min; 1h,2h,5h,10h,20h,50h,100h,200h,500h,1000h等。 如时间间隔过大,可缩短时间间隔。
6.7时间测量
测量每个蠕变试验的总时间,准确至小于士0.1%或小于士2s(以最低公差为准)。 4