DB44∕T 1286-2014 塑料动态力学性能的测定扭摆法(广东省).pdf

ICS 83.080.01 G 31 备案号44495-2015DB44 广东省，由出B啥，方标准DB44/ T 1286-2014 塑料动态力学性能的测定扭摆法Plastics-Determination of dynamic mechanical properties Torsion-pendulum method 2014-01-28发布2014一05-01实施广东省质量技术监督局发布1 OB44/ T 1286-2014 同IJ1=1 本标准攸用重新起草法修改采用ISO6721-2:2008 塑料动态);学性能的测定第2部分:扭摆法。本标准按GB!f川标准化工作导则第l自fl分标准的约构与编写和lGB/T20000.2 iI!I.小f10艳，相邻两个惯性部n转动惯奇的差值应小于20吨。在IIIz左右测试标准试作时，建议使用的惯性部件的放大转动惯量为3X 10 kg m. 5.2.2 方法A如1图l所示。假lf.t.il件、下夹头相连接忏的总质道满足G/T9870. 2-2008中5.3. 1 f.J要求.5. 2. 3 方法B直u图2所示。惯性部件、上央头拍l忏必须.i!i过合适的配巫码米保持平衡，从而使加在试样1.的纵11)J 结到放小.文撑此部分的细线附视为是弹11振动系统的部分.细线!丘满足G/T9870. 2-2008 l 5. 3. 2的费求。5. 3 夹头将试样的两端夹住，一个夹头是被问定的，3j-个夫头l-j惯性il件i主tz.1E保证夹头能央紧试样，避免松动.为准确泪IJi孟试样的自由长度.:头做好自IUIliJ机械对中，使试样相1l和转动轴平行，保证在整个测温范剧内不发生形变。应使用质12较轻的材料制作可r，JJ夹头，如选用Ti材料。所使用低导热材料市1)作忏和愤lf.部件，防止热量扩散，保持试样温度一致。5. 4 振动激发装置振动激发装置能够给拟摆施加扭转脉冲，使打i摆在任j向的起始扭转角不足过一定数值。对常规材料米说，不超过1.50:对低校自1材料(如弹性体), -1超过305. 5 振动频率和振幅记录装置对振动系统无明显影响的光学、电f:旦旦其他记录系统都可使用.整个设备测量频率和振顺时应不超过土J%(相变区域内不超过:t5%) 5. 6 g控室应将试样、夹头和1支撑物密封在旬空气或合适气#气氛的混控室内。应保证温控室附件内的温度能在一个足够宽的范围内变化(如-100C-+300l:).建议在温度拉制宣上安装控温装置。应保证温控室内的试样在整个氏度上的温度起伏在:tIC之内.着使用恒温和!序，测试巾温度变化范围也应小于士ll: 若匀i卓升温(或降温)，速率不能超过120l:/h。单次测量时如初始激励脉冲后的自由振荡或共振曲线的测量)温1.5!:阳l叮1日J交化斗、陆走tIii工。.5.C。D844/T 1286-2014 5. 7 气氛使用空气气氛或合适的惰性气体气氛以恃除下扰.5. 8 温度测量装置测盘试样周围空气i鼠度的设备在测量n.J应能准确到i:0.5C。建议使用具有较小转动惯量的传感糕。5. 9 试样尺寸测量装置在在温下测量试样尺寸，并胀敛应。试样尺6 试样6. 1 总则利用以的差异很敏感，却，!温范围内度宽RMBnUF 较性试验，应使用佳试样外形保持其他形状(直116.3 i式样制备试样可按照GB/r9352、工成型，也可缺Rl(GB/T17037 I.A1压塑成型或机械11口7 试样数且在同-温度、频率下进行单点测量时，试佯数量不少于3个。以质量控制为同的，温度、频率可变肘，可以只测量1个试样.其他情况下，至少测试2个试样.B 前处理条件试样应满足国际标准中涉及的有关测试材料的前处理条件。没有这些信息时，可根据GB/r2918选择最合适的条件，若有关组织已有相关规定，也可且坚持其他条件.5 7 , 8, 0844月1286-2014若试样:lti要先施加力学条件然后恢复主通常位置进行测报时，施加的力矩使试样在两个转.jI工扭转的角度应在50-.900之间。9 程序9. 1 测试环境根据测试类型和测试H的选择测试温度(或温度时间曲线)、气氛(空气或惰性气体)和相对i显度等。9. 2 试样横截面的现IJ量测试前，沿试样长J!f.J向测量每个试样的厚度和宽度，1半个样测5个点，准确到土0.5%。应丢弃(T明显不规则性如凹痕或厚度宽度变化大于平均iJ3%的试样。厚度不一敛的试样，如il且品零部件，共能测定损屁因子。对于其他形状的试样，其尺J测fI:程Ii应经相关组织批准。9. 3 安装i式样JlJt下夹头犬紧试样。央紧样rlh后，央头问试样长度LI古准确刽误差小于:tO.5%。由于试样的任何偏移部将导致横向振动，千扰正常的振动过籽，所以安装试样n，t要保证试样的纵111，与振动系统的转动轴保持一致。如果市要在t控室内安装振动系统，须怆查系统确保试样不受j业力。安装好何试样的振动系统后，枪在对中，开始升温或冷却。9.4变jE变温测量时，用以一定步间隔逐步升温或以一定地率升温。i韭行变温粘弹性测旦1时，试样的温度应从战低点变化到1孟高点。111于试样达到平衡的时间与质量和l设备有关而泪l显;时要求税个i式样达到温度平衡，所以变温i卓3非要足够小。实验发现IC/min2C /min(fJ变温速率或2C5 C的步|口l隔并保温35分钟比较合理。测量时，需要记录试样的热)j史和加热速率。由于聚合物的1;IJ态模量受测量时试样老化状态的影响较大，而右化状态与热历史旬关。老化状态的变影响分子运动，进而影响聚合物对加较或变形的l响应。G弛豫是发生温度最高的力学地豫，在无定形聚合物中，。弛像定义为破璃态剑橡胶态的转变。温度低于弛豫中间温度。时，老化状态随时间发生变化。升温测量过程111，温度达到e.时，老化状态发生改变。接下来的降温过程，jjIi常会出现不同F升温过程的老化状态。进一步的动态测量，将不能重复原来的值。冈此，12-保证测量:ffl度高且有意义，需要记录试样的热历史和加热:$率。9. 5 进行测试6 测试可核以下步骤边11:a) 通过振动诱导装置使摆运动，从而使试样开始自由振动。b) 振动衰减时，记录振动频率和振帽。c) 检盒仪器，确定振幅的衰减不是来源于其可动部分在l固定部分之间的摩擦以及测试材料的作线性行为。d) 开始测试。若要在个温度循环内保持频率不变市确保惯性部件可以更换.0844/T 1286-2014 10 结果表达10. 1 符号和校正因子b 长方体试样的宽度，单位.米(m)h h己方体试样的厚度，单位:米(m)L夹头向试样长度，单位:米(m)f 惯性部件的转动惯量(某些忻况下包含可动夹头和l连接杆)，单位千克米，(kg m) 哀减振动系统的频率，单位:赫兹CHz)方法B中无试样悄况下摆的频率，单位赫兹CHz)A 摆和1试样哀减振动的对数哀减率, 方法B中无试梓情况下，n哀减振动的对数哀减率几试样的儿何形状因子，单位.米，Cm-) 不同横截面试样的几;(示方法如下:a) 长方形横俗而试样，几=3L1 bh3 F, .(1) 式中:瓦一几何形状校正因子(见附录A)。当05.hlb呈0.6时，F_ = 1-0.63h/b (2) 当0.65.hlb5.1时，l己=0.843(l+h2/b2)-. . . (3) b) 圆形横戳丽试样，F = 32L1ml4 . (4) 式中:计-式样直径，单位.米(m)。几衰减校正因子见附录肘，公式如下:几=1-(A/ 21l). . . . . . . . . . . . . . . (5) G,o 扭转仇的在棋盘，单位，帕斯卡(Pa)G,o 扭转损挺模量，单位，帕斯卡(Pa)洼)，儿何形状校正因f凡的两个公式给出的届大误差为0.9%.注2，JL何形状校j因于;包含夹持效应导致的任何长度校正.肉此，只有对具有相同厚度、宽度和妖度lt的试样进行测量时，才能得到准确的可比较的结果.10.2 对数衰减率A的计算7 呼DB44/ T 1286-2014 对数哀减斗A可通过下面公式计算.八=ln(Xq / Xq+,) .(6) 式叶1.Xq，Xq+，一问-Ji向上两次相邻振动的振幅。通过同一方向上任意阅次振qJp和q的振阳.计算A时，使J.tJ公式式1.，XI一第p次振动*幅，xq-zpd q次振功振幅.八=-Lln(Xo/Xn).(7)p-q 振阳无法记习毛在有准确基线的衰减J盯在阳线上时，使用以下公式(见阁3), 王飞1，八=ln(兀/XL)=-Lln(x;/x;)，e句.(8)p-q x;，.，巧，X;+I振动中连续正振幅和负振幅的差，如1 ，X;=X;-X; o j主公式(8)只能校正基线的固且:偏移，不能校，r:+稳定的单线漂移.-1、稳定的.J，(，线tR移可能M(I向月J4且脉剖使最统开始振动时，Jfr严仁的弛过程中的1H，;lJ部分导敛.使!IJ双脉I启动nJ减少不稳定的基线回11格.此时如1个脉冲要JJII在不同方向七X X 图3衰减振动中有基线偏移时的振幅x-时间t曲线10.3 扭转储能模量G，o的计算!圭方形梢战而试样的扭转俯能m筐，通过公式10、8DB44/ T 1286-2014 G;. = 4万2J(f凡-10)凡. . .(9)I算。假设长方形棋截面的厚宽比oS hlbS 0.6时，得:呵。=12n.lfll-(八12万)2-(fol儿)JxLlbh吧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . (川)式中在方法A中j飞O.式中:在方法A中，对方法B.噜一一一f，hlb. 0.6, 得G; = 12n切ALlbh3.l .I .(12) 11 准确度的事l盘结果确定。头精害问酌测量准确fI.如下Ja) b) c) 准确度的一半。注破璃化相变温度IHlogG仰温度1111线的j点确定或由与玻璃化相变1f关的G/:-温度曲线的最大值处确定。12 测试报告测试报岱应包含以下信息.a)本标准号码及使用的方法(A!litB)(即摆的类型); b)所有可识别测试材料的详细资料，包括类型、来源、厂家编号、形态和己知的过往历史:9 11 12 OB44/T 1286-2014 10 c)试样的形状和尺、j-，对i片来说，包括薄片厚度、与薄片某些特性相关的试样主制的力1:);d)测试日期:e) m样方法:f)具体的试样状态g)测试试样的数量h)若测试气氛不是空气，注明具体气氛il测试装置的描述:j)测试中使用的温度程序，包括初始温度和l段终温度，以及温度线性变化的速率!Jl;变温步氏的大小和l持续时间:k)数据表:1)模最温度曲线或模盐频率由1线:m)辛辛使用固定频率，给出选碎的频率和因更换惯性部件而产生的振动频率:n)若使用|叫一惯性部件，给Hl温度最大值和l敲小值之间的频率变化范网.。)-，使用方法1.给w惯性都件的质量。DB44/T 1286-2014 附录A(资料性附录)几何形状校正因子Fc公式(2)和公式(3)给出的是w.宽比h!b电l时的一级近似。阁A.1给出了使用公式(2)和(3)时的相对误差阁，绘出的是误差与h!b曲线，不是使用Nielscn和VanDer Wal 的精确公式192 R =l-丁(的)xL: tanh(2n + 1 )7Ib!2h K2n + 1)(A. I) n呻时的误差国.若h!b的范围限于公式(2)中的最大值0.6和公式(3)中的战小值O.6之间时，敏大误:l:为0.9%.电写成公式(2)和(3)的形式时，得到如下公式乓=1-0.63(hl b)(I-h!12扩). (A.2) 使用公式(A.2)时的误差曲线也在图A.I巾，该误差曲线说明公式(A.2)只有在O.5 h! b 0. 75范围内较准确。i且明对薄试样(具有推荐的h!bt) . dn二其形式简单，公式(2)优于公式(A.2) 电k-aq02 。().2 .(). ().6 .().6 E 。-11 0.2 l 公式(2)2 公式(A.2)0. 0.6 0.6 3 公式(3) 1.2 hlb 图A.I使用公式(2)、(3)和(A.2)计算几何形状校正因子几时的相对误差Mc l乓11 lt3 DB44/T 1286-2014 附录B(资料性附录)衰减校正因子h扭f!测试1几种不同的数7处理方法.lI.参考文献1-6。所有文献得到了相同的损屁m!i:G，o结果，如公式(11)。至于储能根盘G，o文献2有13叶公式的校在项(AI7r)前Jl:1E号，本标准1公式(5)给出的是负号。依据SLruik和Schaefer的观点，生.由使用了:cl了简单的运动公式，忽略了破尔兹受登力uJt.ll.而导致。14 12 根据1iclsen的说法，正校正项与南能部分不相关，但与复恢贵的大小何关，悦。1=4JTlf) 1 + (A / 2JT) Vg .(8.1) 式巾另一方l丽，使用有负佼正冈子的公式(10)以放公式(12).sl模!让的大小为IG, I = 4万!f)l+ 2(八12JT)+(八/2JT)4.(8.2) 假设八三2.4.可近似(议声主运1%):h IG,o I 4JTlf凡II+ (八/2JT)j .(8.3) 这与Nielscn见公式(B.1)的解释是一致的。Schae rer认为公式(10)对任何单纯的正!他豫的都是正确有效的.D844/T 1286-2014 参考文献1 NlELSEN, L.E. Rev. Sci巳ntificInslrum., 22, 690 (1951) 2 STAYER.MANN, A.J. and SCHWARZL, F. n H.A. Stuart (ed.), Die Physik der Hochpolymeren, Yol. 4, Springer Yerlag, 1956 3 ILLERS, K.H., and BREUER, H. Kolloid-Z., 176 (2), 110 (1961) 4 STRU1K, L.C.E. Rheol. Acta瓦川叫耐啊5 6 7 ASTM Research R 8 NEDERVEEN, 13 15 寸FON-NF叶飞寸。广东省地h标刊i塑料动态力学性能的测定扭摆法D144/ T 1286-2011 * I ;j，if，J，tjl化研究|吭封WtGjJ!IJ广州Itillj珠Ix南111路563.)门04京邮政编码。510220l耐)1/: w飞叭w.bz360. org 11, lTi, 020 81250337 陶力ifX的人学广州jJ1JIIJiI)J 16