ICS 83.080.01 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 33061.1—2016
塑料 动态力学性能的测定
第1部分：通则
Plastics-Determination of dynamic mechanical properties-
Part 1:General principles
（ISO6721-1:2011,MOD）
2017-05-01实施
2016-10-13发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T33061.1—2016
目 次
前言范围
1
规范性引用文件术语和定义原理仪器试样. 数量·
2
3
4 5 6
10
10
11
8 状态调节
11
步骤· 10 结果表示 11 精密度 12 试验报告附录A（资料性附录） 共振曲线附录B（资料性附录） 非线性行为参考文献
9
11
12
12 12
14
18
..
19 GB/T33061.1—2016
前言
GB/T33061《塑料动态力学性能的测定》分为以下12个部分：
第1部分：通则；第2部分：扭摆法；第3部分：弯曲振动 共振曲线法；第4部分：拉伸振动 非共振法；第5部分：弯曲振动 非共振法；第6部分：剪切振动 非共振法；第7部分：扭转振动 非共振法；第8部分：纵向剪切振动波传导法；第9部分：拉伸振动 声速脉冲传播法：第10部分：使用平行平板振荡流变仪测定复数剪切黏度；第11部分：玻璃化转变温度；
一
第12部分：压缩振动非共振法。 本部分为GB/T33061的第1部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用重新起草法修改采用ISO6721-1：2011《塑料动态力学性能的测定 第1部分：通
则》。
本部分与ISO6721-1：2011的技术性差异如下：
关于规范性引用文件，本部分做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·删除了未引用的ISO6721-3； ·增加引用等同采用国际标准的GB/T2035。
本部分还做了下列编辑性修改：
将规范性引用文件中的ISO294（所有部分）和ISO1268（所有部分）展开。 本部分由中国石油和化学工业联合会提出。 本部分由全国塑料标准化技术委员会（SAC/TC15)归口。 本部分起草单位：中蓝晨光成都检测技术有限公司、广州合成材料研究院有限公司、中国石油化工
股份有限公司北京燕山分公司树脂应用研究所。
本部分主要起草人：赵平、刘力荣、王浩江、陈宏愿、谢鹏。
I GB/T33061.1—2016
塑料动态力学性能的测定
第1部分：通则
1范围
GB/T33061的各部分规定了各种在线性黏弹行为范围内测定刚性塑料动态力学性能的方法。本部分为介绍部分，包括了其后各分部分试验方法中通用的定义和各方面内容。
不同形变模式产生的结果不可直接比较。例如，拉伸振动中作用在样品整个厚度上的应力一致，而在弯曲测定方法中试样的表面性能是主要的影响因素。
只有在样品的结构均匀，并且应力-应变呈线性关系的应变范围内，弯曲试验与拉伸试验所得到的数据才具有可比性。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2035塑料术语及其定义（GB/T2035—2008，ISO472：1999，IDT) GB/T2918—1998 塑料试样状态调节和试验的标准环境（ISO291：1997，IDT） GB/T9352—2008塑料热塑性塑料材料试样的压塑（ISO293:2004，IDT) GB/T17037.1—1997 热塑性材料注塑试样的制备第1部分：一般原理及多用途试样和长条试
样的制备（ISO294-1：1996，IDT)
GB/T17037.32003塑料 热塑性塑料材料注塑试样的制备第3部分：小方试片（ISO294-3： 2002,IDT)
GB/T17037.4—2003 塑料 热塑性塑料材料注塑试样的制备第4部分：模塑收缩率的测定 (ISO294-4:2001,IDT）
GB/T27797.1-2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第1部分：通则（ISO1268-1：2001， IDT)
GB/T27797.2—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法 第2部分：接触和喷射模塑（ISO1268- 2:2001,IDT)
GB/T27797.3—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第3部分：湿法模塑（ISO1268-3：2000， IDT)
GB/T27797.4—2013 纤维增强塑料 试验板制备方法 第4部分：预浸料模塑（ISO1268-4： 2005,IDT)
GB/T27797.5—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第5部分：缠绕成型（ISO1268-5：2001， IDT)
GB/T27797.6—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第6部分：拉挤模塑（ISO1268-6：2002， IDT)
GB/T27797.7—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第7部分：树脂传递模塑（ISO1268-7： 2001,IDT)
GB/T27797.9—2011 纤维增强塑料 试验板制备方法第9部分：GMT/STC模塑（ISO1268- 9:2003,IDT
1 GB/T33061.1—2016
GB/T27797.10一2011纤维增强塑料试验板制备方法第10部分：BMC和其他长纤维模塑料注射模塑一般原理和通用试样模塑（ISO1268-10：2005，IDT）
GB/T27797.11一2011纤维增强塑料试验板制备方法第11部分：BMC和其他长纤维模塑料注射模塑小方片（ISO1268-11：2005，IDT)）
ISO294-2：1996塑料热塑性塑料材料注塑试样的制备第2部分：小拉棒（Plastics一Injection moulding of test specimens of thermoplastic materials-Part2:Small tensilebars)
ISO294-5：2011塑料热塑性塑料材料注塑试样的制备第5部分：研究用各向异性标准样品的制备(Plastics—Injectionmouldingoftestspecimensofthermoplasticmaterials—Part5:Preparation of standard specimensfor investigating anisotropy)
ISO295塑料热固性塑料试样的压塑（Plastics—Compressionmouldingoftestspecimensof thermosetting materials)
ISO1268-8:2004纤维增强塑料试验板制备方法第8部分：SMC和BMC的压塑（Fibre-rein forcedplasticsMethods of producing testplatesPart 8:Compressionmoulding of SMC andBMC)
ISO2818塑料机械加工试样的准备（Plastics一Preparationoftestspecimensbymachining） ISO4593塑料膜和片材通过机械扫描测定厚度（Plastics一Filmandsheeting
Determination of thickness by mechanical scanning)
ISO6721-2：2008塑料动态力学性能的测定第2部分：扭摆法（Plastics一Determinationof dynamic mechanical properties—Part 2:Torsion-pendulum method)
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。 注：这里定义的大部分术语在GB/T2035也有定义，与GB/T2035中的定义如非严格相同，也是基本等同的。
3.1
复数模量complexmodulus M* 对黏弹性材料施加正弦振荡时其动态应力与动态应变的比值。动态应力由公式。（t）：
Aexp(i2元ft）给出；动态应变由公式e（t）=eAexp[i(2元ft一)］给出。式中A和eA分别为交变应力、 应变的振幅；f为频率；为应力与应变之间的相位角（见3.5及图1）；t为时间。
注1：用帕斯卡(Pa)表示。 注2：根据形变的模式，复数模量可以分为下列几种类型之一；E’、G’、K’或L·（见表3)。
M' = M'+iM （见3.2和3.3)
.(1 )
式中： i = (1) 1/2 = V-1 不同类型的复数模量之间的相互关系见表1。
注3：对各向同性的黏弹材料，弹性参数G’、E’、K·、L’和μ*中只有两个量是不相关的（μ’是复数泊松比，
由μ=μ+"给出）。
注4：表中包含泊松比μ的最主要项目是"体积项”（1-2μ），对于μ为0.5～0.3时，（12μ）为0～0.4，表1中包含
的"体积项”（1一2μ）的关系只有在已知该项具有足够的准确度时才能使用。 由表1可看出，体积项(1一2μ）只能由已知的体积模量K或单轴向应变模量L，以及E或G的可信度来估计。这是因为当体积应变的成分相对大时，K和L的测量包括形变。
注5：迄今为止，没有测量动态机械体积模量K的方法，并且仅有少数文献提到了与测量K（t）的松弛试验相关的
结果。
注6：单轴向应变模量L是根据一个具有高流体静力学应力成分的载荷而来。因此L值补偿了K值的损失，并且
基于模量组合（G，L）和（E，L）可以估出足够准确的"体积项”(1一2μ）的值。由于G是基于无流体静力
2 GB/T33061.1—2016
学成分的载荷，故更常使用模量组合（G，L）进行计算
注7：对于复数模量，表1中给出的关系和其数值同样是适用的（见3.4）。 注8：GB/T33061的其他部分给出的计算模量的大部分关系一定范围内是接近的，不考虑如由夹样品造成的“末端
效应”，并且其他部分也有所简化。所以使用表1中的关系经常要求做附加校准。（见参考文献中的[1]和 [2])。
注9：对于线性黏弹行为，复数柔量C：为复数模量M'的倒数，即
M'= (C°)-I
....(2)
.....
因而有：
c'- ic" (C") +(C")
M"+iM"=
(3)
M"
8/2元f
1/f
M" b)
a)
对某种线性黏弹材料施加正弦振荡，其应力。与应变e之间的移动相位8/2元f(αA和eA分别为各自的振幅，为频率）
储能模量M"、损耗模量M"之间关系，相位角3和复数模量M*的模IM
图1 相位角和复数模量
表1 各向同性材料的模量间相互关系
G与E G与K E与K
G与μ
E与μ
K与μ
G 与L·
泊松比 12μ=b 剪切模量 G= 拉伸模量 E= 体积模量 2G(1 +μ)
E
E L/G - 1
3- E G/K
1 + G/3K 3K
G
3K(1 2μ) 2(1 +μ) 3K(1-2μ)
E 3E/3K
E 2(1 +μ)
3G(1-4G/3L)
3G 1+ G/3K
2G(1+μ)
1-G/L
E
G
L-4G
3
3(3G/E-1)
3(1—2μ) 3(1 2μ) 2G(1-μ) E(1-μ) 3K(1-μ) G(4G/E1) K + 4G K(1+E/3K)
K=e 单轴应变或纵向模量 L=
1- 2μ (1 +μ)(1 2μ) 1 + μ 3G/E1 见3.1的注6。 见3.1的注4。 见3.1的注5。
1-E/9K
3
b
3 GB/T33061.1—2016
3.2
储能模量 storage modulus M' 为复数模量M’的实数部分[见图1b)]。 注1：用帕斯卡（Pa)表示。 注2：储能模量与一个加载周期中最大储存能量成正比，代表了黏弹材料的刚性。 注3：与不同模式形变相关的不同类型的储能模量分别是：E"，拉伸储能模量，E'弯曲储能模量，G，剪切储能模
量，G"扭转储能模量，K'体积储能模量，L。单轴向应变和L'、纵波储能模量。
3.3
损耗模量 lossmodulus M" 为复数模量的虚数部分[见图1b)]。 注1：用帕斯卡（Pa)表示。 注2：同储能模量（见3.2)一样，损耗模量与一个加载周期中耗散（损失）的能量成正比。形变模式如表3所示，如
E"，为拉伸损耗模量。
3.4
复数模量的模 magnitude of thecomplexmodulus IM 如式（4），储能模量和损耗模量的平方和为复数模量的平方值。
[M|2 =(M)2+(M")2= (αA/eA)2
..(4)
式中： DA,EA 注1：复数模数用帕斯卡(Pa)表示。 注2：储能模量M"、损耗模量M、相位角8和复数模数|MI之间的相互关系见图1b），同储能模量一样，其形变
分别为交变应力和应变的振幅。
模式规定在表3中，如E.I为拉伸复数模量的值。
3.5
相位角phaseangle 8 在黏弹材料上施加正弦振动时，动态应力和动态应变之间的相位差（见图1）。 注1：相位角用弧度(rad)表示。 注2：同储能模量（见3.2)一样，其形变模式如表3中规定，如8，为拉伸相位角。
3.6
损耗因子lossfactor tans 损耗模量与储能模量的比值，由式(5)给出。
tang=M"/M
...·(5)
这里为应力与应变间的相位差（见3.5）。 注1：损耗因子tano为无量纲的量。 注2：通常作为黏弹体系阻尼的度量，同储能模量（见3.2）一样，其形变模式如表3中规定，如tans，为拉伸损耗
因子。
3.7
应力-应变滞后回线 stress-strain hysteresis loop 黏弹性材料在正弦振动作用下，应力表示为应变的函数。 注：通常若材料呈线性黏弹性，此曲线是椭圆的（见图2)。 4 GB/T 33061.1—2016
^ /1+ tan°8
GA
+
V3 * w."
V3 *,.7
图2线性黏弹材料受正弦振动作用的动态应力-应变滞后回线
3.8
阻尼振动 dampedvibration 黏弹体系经过自由衰减振动，形变或形变速率X（t）随时间变化（见图3），由式（6)给出。
*(6 )
X(t)=X。exp(-βt)X sin2fat
式中： X。 循环振幅包迹在零时刻的值； fa- 阻尼体系的频率； β —衰减常数（见3.9）。
-