如何測(cè)定塑料薄膜薄片的冷裂溫度？

塑料薄膜薄片的冷裂溫度是表征材料在低溫環(huán)境下表現(xiàn)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，主要評(píng)價(jià)塑料薄膜和薄片的低溫脆性。是塑料薄膜薄片生產(chǎn)和使用廠家應(yīng)該去關(guān)注的重要指標(biāo)。

最新出臺(tái)的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 41792-2022 塑料制品 塑料制品 薄膜和薄片 冷裂溫度的測(cè)定》將于2023年05月01日正式實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了冷裂溫度的具體測(cè)試及計(jì)算方法。下文將根據(jù)國標(biāo)中的規(guī)定介紹塑料薄膜薄片冷裂溫度的測(cè)試方法。

測(cè)試原理：

將彎成環(huán)狀的試樣放置在冷卻室內(nèi)，使其承受沖擊塊自由落體產(chǎn)生的瞬間折疊。

溫度按5℃階梯反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，從沒有樣品破裂或損壞開始，至所有樣品破裂或損壞結(jié)束。

測(cè)試設(shè)備：

1、 試樣固定器

將一個(gè)或多個(gè)試樣通過夾具（如彈簧片）緊固在試樣臺(tái)上，夾緊每個(gè)試樣的整個(gè)寬度（15mm）和保證試樣環(huán)的每個(gè)末端被夾持長(zhǎng)度10mm，以使試樣環(huán)承受折疊部分長(zhǎng)度為40mm。

試樣臺(tái)可以配備一個(gè)裝備（如旋轉(zhuǎn)式），使每個(gè)試樣都能準(zhǔn)確的輪轉(zhuǎn)到位于沖擊塊導(dǎo)向套管下面的試驗(yàn)位置。

另一種可能是安裝每個(gè)導(dǎo)向套管都配備各自沖擊塊的試驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)向管可以排成行或圓周，這個(gè)取決于冷卻室的空間許可。

2、 剛性砧

剛性砧可以與試樣臺(tái)連接，或者是試樣臺(tái)的組成部分，其上的試樣處于試驗(yàn)位置。

3、 兩個(gè)沖擊塊

兩個(gè)沖擊塊的質(zhì)量分別是200g和500g。

沖擊塊是直徑18mm~29mm的金屬圓柱體，下表面的邊緣略成弧形。

4、 導(dǎo)向套管

可引導(dǎo)沖擊塊，上端安裝可釋放沖擊塊的機(jī)械裝置（電磁線圈或機(jī)械觸發(fā)器），大約250mm長(zhǎng)，直徑大于沖擊塊1mm，垂直放置于試樣試驗(yàn)位置上，調(diào)整使沖擊高度（即沖擊塊底部到剛性砧的距離）為200±2mm。

5、 夾持裝置

試樣臺(tái)和導(dǎo)管對(duì)齊，使沖擊塊的中心與試樣扁平邊緣重合（距離夾具20mm）。

6、 冷卻室

可容納沖擊裝置，溫度可按5℃的階梯降溫?？杀３譁囟群愣ú怀^±1℃。

7、 溫度計(jì)

刻度為0.5℃，或精度為0.5℃的熱電偶，安裝于冷卻室內(nèi)靠近試樣位置。

試樣

形狀和尺寸

試樣由尺寸為60mm×15mm的樣條組成，試樣邊緣無割傷、刮傷及其他缺陷

厚度按ISO 4593測(cè)量。

取樣

對(duì)于每一個(gè)溫度，取10個(gè)長(zhǎng)邊（60mm）平行于樣品縱向的試樣和10個(gè)長(zhǎng)邊平行于樣品橫向的試樣。所有樣品取樣距邊緣至少150mm，且距卷的始端和末端超過1m。

試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)

試樣彎曲成環(huán)狀，安裝于試樣固定器上。如果試樣薄膜或薄片單面有印刷或紋理，這一面應(yīng)在環(huán)外側(cè)。

安裝好的試樣在選定的ISO291規(guī)定的某一種環(huán)境下至少狀態(tài)調(diào)節(jié)3h。

沖擊塊選擇

如果為預(yù)先約定沖擊塊，若200g沖擊塊足以有效使試樣折疊，就用次沖擊塊開始測(cè)試，否則使用500g沖擊塊。

測(cè)試步驟

1、 導(dǎo)向套管對(duì)齊試樣臺(tái)上的試樣位置。

2、 將裝好試樣的沖擊裝置放入冷卻室。當(dāng)沖擊裝置測(cè)試溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)（大約15min），將試樣（若試樣臺(tái)使用旋轉(zhuǎn)裝置，即第一個(gè)試樣）置于導(dǎo)向管下，釋放沖擊塊，然后沖擊塊復(fù)位到初始位置。如果還有其他試樣的話，重復(fù)次操作。

將試樣臺(tái)從冷卻室取出，取下試樣檢查。

如果有任何肉眼可見的點(diǎn)狀或線狀破裂痕跡，試樣就視為損壞或破裂，破裂或無碎片的完整斷裂也視為損壞或破裂。著色或不著色的材料在折疊處可能會(huì)有白線，但是這個(gè)不認(rèn)為是失效的。

3、 如果沒有破裂或損壞的試樣，降低冷卻室的溫度5℃，然后用新試樣重復(fù)1和2中的測(cè)試。如果試樣還不受影響，繼續(xù)降低5℃，重復(fù)1~2的測(cè)試，每次均使用一組新的試樣，按照2規(guī)定的測(cè)試準(zhǔn)則，巨鹿每個(gè)溫度下試樣未破裂、破裂或損壞的數(shù)量。

繼續(xù)測(cè)試直到溫度達(dá)到所有試樣破裂或損壞為止。

4、 如果在測(cè)試時(shí)，一個(gè)或多個(gè)試樣一破裂或損壞，則按照5℃的階梯升高溫度重復(fù)測(cè)試，直到無試樣損壞為止。然后從此溫度開始按照3步驟測(cè)試。

結(jié)果表述

1、在概率紙上繪制每個(gè)溫度下的失效百分比與對(duì)應(yīng)的測(cè)試溫度，然后通過這些結(jié)果畫出最佳的直線。從圖標(biāo)中讀取冷裂溫度（這條直線與50%概率線相交點(diǎn)）。

2、計(jì)算法

以上介紹了塑料薄膜薄片冷裂溫度的測(cè)試方法，西奧機(jī)電有限公司可根據(jù)客戶具體要求訂制滿足標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試儀器。

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