高分子材料冲击试验

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1、七、高分子材料冲击试验7.1实验目的（1）熟悉高分子材料冲击性能测试的原理、方法、操作及其实验结果处理；（2）了解测试条件对测定结果的影响。7.2实验原理对硬质高分子材料试样施加一次冲击负荷使试样破坏，记录下试样破坏时或过程中单位试样截面积所吸收的能量，即冲击强度，来衡量材料冲击韧性。根据实验中试样受力形式和冲击物的几何形状，板、条试样的冲击实验方法可分为：简支梁冲击实验（GB1093）、悬臂梁冲击实验（GB1043）和落锤式冲击实验（GB11548-89）。所有冲击实验均应按GB2918规定，在（23±2℃）、常湿下进行试样环境调节，调节时间不少于4h。7.3简支梁冲击实验（1

2、）原材料试样①注塑标准试样试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层和明显杂志。缺口试样缺口处应无毛刺。试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离见表7-1。试样的缺口类型和缺口尺寸见表7-2。试样的优选类型为I型。优选的缺口类型为A型。表7-1试样类型和尺寸以及相对应的支撑线间的距离（mm）试样类型长度l宽度b厚度d支撑线间距离L基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差180±210±0.54±0.260250±16±0.24±0.2403120±215±0.510±0.5704125±213±0.513±0.595表7-2缺口类型和缺口尺寸（mm）试样类型缺口类型缺口剩余厚度d

3、k缺口底部圆弧半径r缺口宽度n基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差1-4AB0.8d0.251.0±0.051、32CCd≤0.120.8±0.2±0.140注：A型、B型、C型缺口的形状和尺寸分别见图7-1~图7-3。图7-1A型缺口试样图7-2B型缺口试样图7-3C型缺口试样②板材试样板材试样厚度的3~13mm之间时取原厚。大于13mm时应从两面均匀地进行机械加工到10±0.5mm。4型试样厚度须加工到13mm。当使用非标准厚度试样时，缺口深度与试样厚度尺寸之比也应分别满足表7-2的要求。当厚度小于3mm的试样不做冲击实验。（2）试样制备①模塑料或挤出料按受试材料的产品标准规定制

4、备试样。若产品标准没有规定，可按GB5471和GB9352制备试样。I型试样可以从标准多用途试样上切取。②板材板材试样是将板材进行机械加工制备。试样缺口可在铣床、刨床或专用缺口加工机上加工。加工刀具应无倾角，工作后角为15°~20°。推荐刀尖线速度约为90~185m/min，进给速率为10~130mm/min。检查刀具的锐度，如果半径和外形不在规定范围内，应以新磨的刀具更换。③层压材料压层材料应在使冲击方向垂直于层压方向（板面方向）和平行于层压方向（板边方向）上各切取一组试样。如果受试材料的产品标准有规定，可用带模塑缺口的试样。模塑缺口试样和机械加工缺口的试样实验结果不能相比。4

5、0除受试材料的产品标准另有规定外，每组试样数应不少于10个。各向异性材料应从垂直和平行于主轴的方向上各切取一组试样。本次试验试样是用多型腔模具注塑成型的共聚聚丙烯（CPP,MFR=1~5g/10min）长条试样作为无缺口试样，在CPP长条试样上用机械加工方法铣出U形缺口的长条作为缺口简支梁冲击试样。（3）实验设备①实验机实验机应为摆锤式，并由摆锤、试样支座、能量指示机构和机体等主要构件组成。能指示试样破坏过程中所吸收的冲击能量。实验机应具备表7-3所示的特性参数。并应定期由国家计量部门对这些参数进行检定。表7-3摆锤冲击实验机特性参数冲击能量/J冲击速度允许最大摩擦损失/%校正后

6、允差/J基本速度/(m/s)极限偏差/%0.51.02.04.02.9±104210.50.010.010.010.027.515.025.050.03.8±100.50.050.050.100.10②摆体摆体是实验机的核心部分，它包括旋转轴、控杆、摆锤和冲击刀刃等部件。旋转轴心到摆锤打击中心的距离与旋转轴心至试样中心距离应一致，两者之差不应超过后者的±1%。冲击刀刃规定夹角为30°±1°，端部圆弧半径为（2.0±0.5）mm。摆锤下摆时，刀刃通过两只座间的中央偏差不得超过±0.2mm，刀刃应与试样的打击面接触。接触线应与试样长轴线相垂直，偏差不超过±2°。③试样支座为两块安装牢

7、固的支撑块，能使试样成水平，其偏差在1/20以内。在冲击瞬间应能使试样打击面平行于摆锤冲击刀刃，其偏差在1/200以内。两支撑块的位置应可调节，其间隔应能足表1的要求。支撑刃前角为5°。后角为10°±1°，端部弧半径为1mm。标准试样冲击刀刃和支座尺寸相互关系见图7-4。40图7-4标准试样的冲击刀刃和支座尺寸1—试样；2—冲击方向；3—冲击瞬间摆锤位置；4一下支座；5—冲击刀刃；6—支撑块④能量指示机构能量指示机构包括指示度盘和指针。应为亮度盘的摩擦、风阻损失和示值误差做标准的