硬质泡沫塑料压缩性能的测定

检测设备：

                                                 ETT-AM电子拉力试验机（引伸计款）

1范围

本标准规定了测定如下参数的方法:a)压缩强度和相对形变;或

b)10%%相对形变时的压缩应力;和)需要时,硬质泡沫塑料的压缩模量。有两种方法:

—一方法A利用横梁位移来测定压缩性能。当需要测定10%相对形变时的压缩应力时规定使用

方法A。

——方法B利用固定在试样上的应变测量装置(接触式引伸计)或相似装置直接测量试样形变。

当需要测定压缩模量时规定使用方法B。

注:方法A和方法B均可测定(在最大负荷时的)压缩强度-

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。

ISO 1923泡沫塑料与橡胶线性尺寸的测定(Cellular plastics and rubbers—Determination oflinear dimensions)

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

3.1相对形变relative deformatione

试样厚度缩减量与其初始厚度之比(方法A)或引伸计位移与其初始标距长度之比(方法B)。注1:e以百分数表示。

注2: t-是对应于am(见3.2)的相对形变。

3.2压缩强度compressive strengthm

相对形变e≤10%时,最大压缩力F。除以试样的初始横截面积。3.3

相对形变为10%时的压缩应力compressive stress at 10% relative deformation 10

相对形变为10%(eo)时的压缩力Fro与试样的初始横截面积之比。

3.4压缩弹性模量compressive modulus of elasticityE

在比例极限内(即线性关系时),压缩应力除以其对应的相对形变。

4符号

下列符号适用于本文件。A。:初始横截面积,mm2。E:压缩弹性模量,MPa。

F.:在比例极限内对应于工。的压缩力,N.Fm :相对形变e<10%时的最大压缩力,N。Fior相对形变为10%%时的压缩力,N。

h。 :试样的初始厚度(方法A)或引伸计标距长度(方法B),mm.em :对应于压缩强度a。的相对形变e,%。

om r压缩强度,MPa。

go :相对形变为10%时的压缩应力,MPa。

z,:在比例极限内对应于压缩力F。的位移,mm。

工m :相对形变e<10%时最大压缩力F。对应的位移,mm.工o r相对形变为10%时的位移,mm。

5原理

对试样表面垂直施加压缩力,可以计算出试样承受的最大应力。如果应力最大值对应的相对形变小于10%,称其为“压缩强度”。如果应力最大值对应的相对形变达到或超过10%,取相对形变为10%时的压缩应力为试验结果,称其为“相对形变为10%时的压缩应力”。

6设备

6.1压缩试验机

使用的压缩试验机力和位移的范围应满足本标准要求。需配有两块表面抛光且不会变形的方形或圆形的平行板,板的边长(或直径)至少为100 mm,且大于试样的受压面,其中一块为固定的,另一块可按第8章所规定的条件以恒定的速率移动。两板应始终保持水平状态。

6.2位移和力的测量装置

6.2.1位移的测量

方法A——压缩试验机应装有一个能够连续测量移动板位移α的装置,准确度为士5%或士0.1 mm,如果后者准确度更高则选后者(见6.2.2第二段)。

方法B--位移的测量结果应由固定在样品上的引伸计或相似的可以直接测量样品形变的装置获得,其准确度为士1%。

6.2.2力的测量

在压缩试验机的一块平板上安装-一个力传感器,可连续测量试验时试样对平板的反作用力F,准确

度为士1%。传感器在测量时所产生的自身形变忽略不计。

推荐使用可以同时记录力F和位移工的装置,以获得F= f(z)曲线﹐在曲线图上可以得到第9章需要的F、αz对应值,在满足6.2.1和本条的准确度要求下提供制品特性的更多信息。

6.2.3校准

应定期检查压缩试验机力,位移的测量装置和图形记录装置(适用时)。该装置力值用--系列准确度高于士1%并符合试验力值范围的标准砝码校准,位移用准确度高于士0.5%或士0.1 mm的量块校准。

6.3测量试样尺寸的仪器

仪器应满足ISO 1923的要求。

7试样

7.1尺寸

试样厚度应为(50士1)mm。若使用时需带有模塑表皮的制品,其试样应取整个制品的原厚,但厚度最小为10 mm,最大不得超过试样的宽度或直径。

试样的受压面为正方形或圆形,最小面积为25 cm',最大面积为230 cm’。首选使用受压面为(100士1)mm×(100士1)mm 的正四棱柱试样。

试样两平面的平行度误差不应大于1%。不准许几个试样叠加进行试验。

不同几何形状和厚度的试样测得的结果不具可比性。

7.2制备

制取试样应使其受压面与制品使用时要承受压力的方向垂直。如需了解各向异性材料完整的特性或不知道各向异性材料的主要方向时,应制备多组试样。

通常,各向异性体的特性用一个平面及它的正交面表示,因此考虑用两组试样。制取试样应不改变泡沫材料的结构,制品在使用中不保留模塑表皮的,应除去表皮。

7.3数量

从硬质泡沫塑料制品的块状材料或厚板中制取试样时,取样方法和数量应参照有关泡沫塑料制品标准中的规定。在缺乏相关规定时,至少要取5个试样。

7.4状态调节

按下列条件中的-个,至少调节6 h:

a)温度(23士2)℃,相对湿度(50+10)%;b)温度(23士5)℃,相对湿度50±铭%;)温度(27士5)℃,相对湿度65t部%。

8试验步骤

试验条件应与试样状态调节条件相同。

按ISO 1923的规定,测量每个试样的三维尺寸。将试样放置在压缩试验机的两块平行板之间的中心,尽可能以每分钟压缩试样初始厚度10%的速率压缩试样,直至测得压缩强度o。和/或10%相对形变时的压缩应力oo .

注:采用方法B时,应变由引伸计标距长度计算得出。对于接触式引伸计,厚度50 mm的试样可采用标距长度

25 mm.

如果要测定压缩弹性模量,应记录力-位移曲线,并找出曲线上线性斜半最大的部分(见9.4)。每个试样按上述步骤进行测试。

9结果表示

9.1概述

根据情况计算o 。和 e [见9.2和图1a)];或oto[见9.3和图1b)];如果材料在试验完成前屈服,但仍能抵抗住渐增的力时,3个参数需全部计算[见图1c)]。

9.3相对形变为10%时的压缩应力

相对形变为10%时的压缩应力ao(MPa) ,按式(3)计算:

9.4压缩弹性模量

压缩弹性模量E(MPa),按式(4)及式(5)计算: