ICS 83.080.01 G 31
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T37188.1—2019/ISO11403-1:2014
塑料 可比多点数据的获得和表示
第1部分：机械性能
PlasticsAcquisition and presentation of comparable multipoint data-
Part 1:Mechanical properties
（ISO11403-1:2014,IDT)
2020-11-01实施
2019-12-10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/T37188.1—2019/ISO11403-1:2014
前言
GB/T37188《塑料可比多点数据的获得和表示》分为3个部分：一第1部分：机械性能；
第2部分：热性能和加工性能；
一一第3部分：环境对性能的影响。 本部分为GB/T37188的第1部分 + 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用ISO11403-1：2014《塑料可比多点数据的获得和表示第1部分：机
械性能》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T1040.1一2018塑料拉伸性能的测定第1部分：总则（ISO527-1:2012，IDT）； GB/T1040.2—2006 塑料 拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件 (ISO527-2:1993,IDT); GB/T1043.1—2008 塑料 简支梁冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验 (ISO179-1:2000,IDT); GB/T1043.2—2018 塑料 简支梁冲击性能的测定第2部分：仪器化冲击试验（ISO179- 2:1997,IDT); GB/T5471—2008 塑料 热固性塑料试样的压塑（ISO295：2004，IDT）； GB/T9352—2008 塑料 热塑性塑料材料试样的压塑（ISO293：2004，IDT）； GB/T17037.1—2019 塑料 热塑性塑料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形试样的制备（ISO294-1：2017，MOD）； GB/T17037.3—2003 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/T37426—2019 塑料 试样（ISO20753：2018，MOD)。
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：中华人民共和国青岛大港海关、金发科技股份有限公司、安徽省宁国天亿滚塑有
限公司、中蓝晨光化工研究设计院有限公司、青岛中新华美塑料有限公司、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：高建国、叶南隧、黄明、罗晓霞、陈敏剑、王东、李宁生、宋晓云、郑慧琴
1 GB/T37188.1—2019/ISO11403-1:2014
引言
GB/T37188基于塑料用户发现在比较相似材料的性能时，尤其是数据来源不同时，不能用于相似材料性能比较。甚至在采用相同的标准测试方法时，由于允许的试验条件范围较宽，所获得的数据也没有可比性。本部分的目的就是确定可作为数据获得和表示的特定方法和试验条件，从而使材料间能够进行有效的比较。
ISO10350是关于单点数据的标准，这种数据的表示是表征材料特性的最基本方法，对材料的初选十分有用。现行的版本规定了测试条件、测试步骤和更多大批量数据的表示。每项性能都由多点数据表征，它们显示了这项性能随诸多变量（如时间、温度、环境影响等）变化的关系。本部分还包括了其他一些性能。这些数据有助于对材料是否适用于一些特定的应用做出判定。尽管材料的一此性能受其物理结构的影响很大，从设计考虑时还需要其他的数据，但采用本部分所得的有些数据还可用于预测模塑件的使用性能和最佳加工条件。本部分中的测试尽可能采用多用途拉伸样条，但该样条的聚合物结构仍可能与实际模塑制品的特定区域有明显不同。因此，在这种情况下，得到的数据不适用于产品性能的准确设计计算，针对特殊性能所需要的数据适用性应咨询材料供应商。
GB/T37188的各个部分和ISO10350共同确定了选材时用的一组核心可比数据的获得和表示方法。采用这些标准能够使工作合理化，同时降低获取数据的费用。此外，参考这些标准还有助于简化材料性能数据的计算机存储建模和数据的互换。
本部分适当地规定了测试参数的变化值，但对有些测试，由于不同塑料应用时对应的测试条件范围很宽，也为其测试条件的选择给出了指导原则，以保证测试条件能够覆盖聚合物应用时对应的范围。这是因为一般情况下，不同聚合物的性质和特定性能都有很大的差别，因此没有必要一一更新本部分中所列的测试条件下的数据。
为了更好地进行塑料选材并将其应用于各种适用场合，获取其在很宽范围内的性能是非常必要的，本部分描述的试验步骤，可以帮助获取有关各项性能的一些相关信息。GB/T37188分为几部分，各部分能够独立使用。以便制定新标准或修订本标准时将其他一些性能包括进来。
I GB/T37188.1—2019/ISO11403-1:2014
塑料可比多点数据的获得和表示
第1部分：机械性能
1范围
GB/T37188的本部分规定了获得和表示塑料机械性能多点数据的测试方法：
动态模量；测试恒速拉伸性能；极限应力和应变；拉伸应力-应变曲线；一拉伸蠕变；简支梁冲击强度；
-
穿刺冲击性能。 本部分的测试方法和测试条件主要适用于可以注塑、模压或可以通过机械加工而制成指定厚度的
尺寸合适的片材。
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。
ISO179-1 塑料 简支梁冲击性能的测定第1部分：非仪器化冲击试验（Plastics- Determination of Charpy impact propertiesPart 1:Non-instrumented impact)
ISO179-2塑料简支梁冲击性能的测定第2部分：仪器冲击试验（Plastics一Determinationof Charpy impact propertiesPart 2:Instrumented impact test)
ISO293塑料热塑性塑料压塑试样的制备（Plastics一Compressionmouldingoftestspecimens of thermoplastic materials)
ISO294-1塑料热塑性塑料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形
试样的制备(Plastics—Injectionmouldingoftestspecimens of thermoplasticmaterials—Part1：Gen- eral principles, and moulding of multipurpose and bar test specimens)
ISO294-3塑料热塑性塑料材料注塑试样的制备第3部分：小方试样（Plastics一Injection moulding oftestspecimensof thermoplastic materialsPart3:Smallplates)
ISO295塑料热固性塑料压塑试样（Plastics—Compressionmouldingoftestspecimensof thermosetting materials)
ISO527-1塑料拉伸性能的测定第1部分：总则（Plastics一Determinationoftensileproper ties—Part 1: General principles)
ISO527-2塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条（Plastics- Determination of tensile propertiesPart 2:Test conditions for moulding and extrusion plastics)
ISO899-1 塑料蠕变性能的测定第1部分：拉伸蠕变（Plastics一Determinationof creepbe haviour—Part 1:Tensile creep)
ISO2818塑料机加工法样品的制备（Plastics—Preparationoftestspecimensbymachining）
1 GB/T37188.1—2019/ISO11403-1:2014
ISO6603-2塑料硬质塑料穿刺冲击性能的测定第2部分：仪器冲击试验（Plastics一Determi- nation of puncture impactbehaviour of rigid plastics—Part 2:Instrumented impact testing)
ISO6721-2塑料动态机械性能的测定第2部分：扭摆法（Plastics—Determinationof dynamicmechanical propertiesPart2:Torsion-pendulummethod)
ISO6721-4塑料动态机械性能的测试第4部分：拉伸振动非共振方法（Plastics一Determi- nation of dynamicmechanical propertiesPart4:Tensilevibration-Non-resonancemethod)
ISO10724-1塑料热固性粉末模塑复合材料（PMCs)试样的注塑成型第1部分：一般原则和多用途试样的模塑成型[Plastics—Injectionmouldingoftestspecimensofthermosettingpowder moulding compounds(PMCs)-Part1:General principles and moulding of multipurposetest speci- mens]
ISO10724-2塑料热固性粉体模塑复合材料（PMCs）试样的注塑成型第2部分：小板材 [PlasticsInjection moulding of test specimens of thermosettingpowder moulding compounds (PMCs)—Part2:Smallplates)
ISO20753塑料试样(Plastics—Testspecimens)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
多点数据 multipointdata 表征塑料材料性能的数据，是通过在一定范围的测试条件下，针对某一属性测得的一系列试验
结果。
4试样制备
对于注塑或压塑试样，应当采用ISO293、ISO294-1、ISO294-3、ISO295或ISO10724-1和 ISO10724-2中所规定的制备步骤，试样制备方法和条件取决于模塑材料。如果上述标准中所列条件适用于某种材料，制备每一个试样时都应尽可能予以采用，并根据GB/T37188的本部分得到性能数据。对于没有规定模塑条件的塑料，其所用条件应在聚合物生产商所推荐的范围内，而且对任何一种加工方法，每一个样条所用加工条件应相同。对于任何国家（或国际）标准中都没有规定模塑条件的材料，应记录表1中所列的模塑参数。
使用片材机械加工制样时，机械加工过程应按照ISO2818进行。
表1 模塑参数
模塑参数熔体温度模具温度注射速度模具温度模塑时间冷却速率脱模温度
模塑材料种类及成型方法
标准（适用时）
热塑性塑料注塑
ISO294-1和ISO294-3
ISO 293
热塑性塑料压塑
2 GB/T37188.12019/IS011403-1:2014
表1(续)
模塑材料种类及成型方法
模塑参数注射温度模具温度注射速率固化时间模具温度模塑压力固化时间
标准（适用时）
ISO 10724-1和ISO 10724-2
热固性塑料注塑
ISO295
热固性塑料压塑
材料标准中规定的值仅用于多功能测试样条的准备（ISO294-1）。对于小片样条的制备（参见ISO294-3)，所选取的注射速率得到的注射时间应与多功能测试样条的成型时间有可比性。
5状态调节
模塑后，如果没有相关材料标准规定特殊的调节条件，测试前样条应在23℃士2℃和（50士10）%
相对湿度条件下调节28d土2d（见注）。对于对潮湿不敏感的材料，则不必控制相对湿度。如果能证明缩短调节时间对性能测试没有明显影响，可缩短调节时间，调节时间与性能数据一起记录在第7章相应表格中。
注：测试样品在模塑温度冷却的过程中，其内部分子结构会发生变化。高温时，结晶区的尺寸和结构发生变化。当
温度低于玻璃化转变温度时，虽然结晶区的变化受到抑制，但在无定形区也会发生分子的重排（物理老化），所以很多聚合物在环境温度下还会发生物理老化。结构变化对某些特定性能有很大的影响，使得性能对热历史的依赖性增大。因此在测试前，通过规定试样的恒温调节期确立样品的可重复、可追踪结构状态，随后在接近或者稍高于环境温度下，立刻对样品进行测试。但当测试是在比较宽范围的升温或恒定的高温条件下进行时，在测试过程中结构会进一步变化。随后的冷却过程会使材料产生不同的结构状态，即使测试是非破坏性的，重复测试步骤也不会出现重复性的结果。
如果材料标准中规定了一些特殊的包括了加热过程的状态调节步骤，那么应在干燥状态下或者选择在更加稳定的结构下准备样品，并在样品状态调节之后，应加热样品到该聚合物的玻璃化转变温度并且保持这个温度20min。然后使其在23℃静止的空气中冷却，在23℃士2℃条件下调节28d士2d。 当材料性能对含水量敏感时，数据应是在聚合物干燥状态获得的，其调节过程应在相对湿度为0%的状态下进行。
如果试样的状态调节不是在23℃和50%相对湿度条件，那么该状态调节和相关性能的数据应记录在第7章的表格中。
有些特定的试验要求随后进行热调节，热调节的特殊试验要求见第6章。
6试验要求
6.1总则
为了获取本部分包括的性能数据，每种性能的测试步骤都应遵从相应的测试标准中所对应的条款
热熔和线性热膨胀的测试结果，应从一40℃开始，每间隔10℃记录温度T，的数据，20℃时用23℃ 代替。
针对性能对含水量敏感的材料，调节后的试样在高温下进行测试时，因为其含水量不断降低，测试
3 GB/T37188.1—2019/IS011403-1:2014
结果随时间逐渐变化。因此，测试产生的数据的相关性是不确定的。建议由数据提供者决定是否应当按本部分的要求测定。
6.2动态模量：ISO6721-2或ISO6721-4
宜采用模压制样，试样厚度1mm。如果必须采用其他模塑方法和厚度，应说明。 采用1.0Hz士0.5Hz的频率，在一40℃到材料的最大工作温度的范围内，以10℃为间隔分别记录
各点的动态剪切（G"）或拉伸模量（E"）的实部及其各自的损耗因子tanG或tandE，如图1和表2所示。 应使用23℃的测试替代20℃的测试。
在最低温度下开始测量，然后再程序升温。应注意选择加热速率或每一个温度点的保温时间，确保记录温度和试样的实际温度间没有明显的差异。 6.3恒定测试速度的拉伸性能：ISO527-1和ISO527-2
注：在制定了ISO527的附录后，除了ISO527-2中的材料拉伸性能数据外，其他数据将包含在本部分中。
6.3.1总则
采用ISO20753中规定的A1型样条进行两项测试。第一个以1mm/min的速度进行测试，直到其应变达到0.25%，获得拉伸模量值；第二个以5mm/min的速度进行测试，拉伸样条至其断裂（见注）。测量模量的样条消除应力并在一定时间内从以前的加载状态中复原后，可以继续在第二个测试中使用。
注：ISO10350单点数据标准中所用的样条断裂模式的测试速度的选取准则在这里并不适用，因为可能需要在不
同的温度下变化测试速度。 在恒定温度T；下测试应力-应变曲线，直到出现极限应力和极限应变ei，得到屈服点Y；如果没
有出现屈服点，则得到断裂点B。如果伸长率达到50%时还没有屈服或断裂，那么这一伸长率下对应的值就代表曲线上的极限点。在7个不同的温度点T；下重复以上步骤，其中一个T；应为23℃，其他 T；在一40℃到聚合物的最大工作温度之间选取。 6.3.2极限应力和极限应变
按图2和表3的格式记录每一个测试温度T；下的极限应力和极限应变e值。
6.3.3拉伸应力-应变曲线
按图2和表4记录每一个测试温度T；下的9个不同应变值ε（e=e×k/10给出，其中K为 1～9间的整数)下的拉伸模量E，和应力εki。 6.4拉伸蠕变：ISO899-1
采用ISO20753中规定的A1型样条进行测试。如果蠕变测试在高于23℃的温度下进行，那么加载前将样条在测试温度下放置24h。
注1：塑料的蠕变性能主要取决于试样的物理老化状态。如果在室温放置一段时间后，随着环境温度的升高，样条
的温度升高，老化将会加剧。随着时间的延长，老化将逐渐减弱，但会导致试样的端变性能依赖于加载前在高温下的松弛时间。
选取应力值mi，并在第7章中的表5中记录聚合物在温度T；下经历一定时间的伸长期得到的最大值。在7个不同的温度点T；下重复以上步骤，其中一个T；应为23℃，其他测试温度T；在一40℃ 到聚合物的最大工作温度之间选取。
在每一个温度T；点，选取5个蠕变应力k（k=m×k/5，k=1～5）。对应每一个应力ki，分别
4 GB/T37188.1—2019/IS011403-1:2014
在lgt=0、1、2、3、4（单位：h)5个位置记录次蠕变应变，如图3和表5所示。
注2：本部分所述表示变性能的测试步骤，包括了大量数据的获取。其通常是根据特定材料的某些测试数据和
其等级进行计算而得到。目前，本部分不可能描述如何计算，数据提供者可以采用自已的方法进行应用。 通过外推法获得的数据时，在时间上应严格限定不超过十年，并且在表5中的相应栏目中用字母E
标注。只有表5中记录的应变计算值对应的应力值和时间值与测定应变时对应的应力值和时间值的误差低于土20%时，允许用插值法。当聚合物的性能数据是由类似等级聚合物的测量值计算得到，在表5 对应的栏目中应用字母C标注。对于填充材料，只能在高填充量和低填充量材料的测试数据中采用插值法获得。
6.5简支梁冲击强度：ISO179-1或ISO179-2
采用ISO179-1和ISO179-2中规定的1型样条，即从ISO20753中规定的A1型样条截取中间部
分得到。带缺口的样条边缘处机加工成A型缺口（45°V型缺口，深2mm，尖端半径0.25mm，见 ISO2818)。
采用侧向冲击。 从一40℃～23℃，每间隔10℃分别测定缺口冲击强度（αeA）和无缺口冲击强度（αcu），如图4和
表6所示。
依据ISO179-1和ISO179-2的三种破坏类型对每一个温度下的测试结果进行分类：
C：完全破坏，包括铰链破坏H；一P：部分破坏； —N：不破坏。 选择最为频紧的破坏类型为测试结果，在表6中记录冲击强度的平均值和相应的破坏类型（C、P或
N) 6.6穿刺冲击性能：ISO6603-2
使用正方形（60mm土2mm）×（60mm土2mm）或圆形（直径60mm土2mm），厚度2mm的平板试样。如果样条是注塑的，热塑性材料采用ISO294-3中的D2型模具，热固性材料则用ISO10724-2 中的D2型模具。将试样充分夹住，防止其边缘有平面外的位移。
使用直径为20mm的冲击锤，每次测试前润滑其表面。 采用4.4m/s的冲击锤速度。 注：测试条件与ISO10350-1中给出单点数据测试标准的测试条件相同。 从一40℃～23℃，每间隔10℃测定最大冲力F.和冲击能量E，，直至冲击力降至最大冲力F
的50%。记录每一个温度下，样片测试数据的平均值，如第7章中的表7所示。
7结果的表示
将结果和鉴别材料的信息按表2～表7描述的形式记录。 每一个表格中还应包含下述附加信息： a）样条的制备方法。 b) 如果采用注塑或压塑方法制备样条，应列出样条制备条件所参考的相关标准。如果没有相应
的标准，应在表1中记录适当的操作条件。
c) 特殊的状态调节过程参照第5章。 d）测试样条的数量。
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