Page 47 - 理化检验-物理分册2025年第三期
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叶淋泉,等:PETG悬臂梁冲击强度测定的主要影响因素


                                                表3  不同存储环境下的冲击强度测试结果
                                                                      冲击强度
                      存储环境
                                                    −1                       −1
                                          实测值/(J·m   )             平均值/(J·m    )            相对标准偏差/%
                       低温            59.33,53.68,53.57,51.41,56.73      54.9                     5.64
                      高温高湿           28.54,27.88,16.64,16.24,30.04      23.9                    28.60
                      恒温恒湿           61.03,62.85,59.45,64.90,66.23      62.9                     4.39

              2.6  标准方法的影响                                      结果如表4所示。由表4可知: 将GB/T 1843—2008
                  ASTM D256-24 和 GB/T 1843—2008 都用 于            方法所得结果换算成ASTM D256-24方法的结果是
              评估悬臂梁的冲击性能,但它们在试样尺寸、计算方                           ASTM D256-24实测结果的75.1%,将ASTM D256-
              式、测试意义等方面可能存在一些差异,如ASTM                           24 方法所得结果换算成GB/T 1843—2008 方法的
              D256-24 试样规格 (长度×宽度×高度,下同)为                       结果是GB/T 1843—2008实测结果的99.6%,前者
              63.5 mm×12.7 mm×3.2 mm,GB/T 1843—2008             未通过t检验要求,后者通过t检验要求,这主要是
              试样规格为 80 mm×10 mm×4 mm。在控制以上                      由于试样尺寸及其计算方式存在差异。由于美标换
              影响因素的情况下分别按照ASTM D256-24 和                        算成国标的结果具有高度一致性,且两个标准测试
              GB/T 1843—2008中的方法测试悬臂梁冲击强度,                      过程也具有高度的一致性,因此对ASTM D256-24
              并根据试样实际尺寸(及2 mm缺口) 进行单位换算,                        的探讨同样适用于GB/T 1843—2008。

                                                表4  不同测试标准下的冲击强度测试结果
                                                               冲击强度
                项目    GB/T 1843—2008标准方法/    ASTM D256-24标准方法/      GB/T 1843—2008换算成    ASTM D256-24换算成GB/T
                                 −2                    −1                            −1                    −2
                            (kJ·m  )              (J·m   )        ASTM D256-24结果/(J·m  ) 1843—2008结果/(kJ·m  )
               实测值     5.85,5.9,5.94,5.84,5.84  64.14,60.94,63.99,62.30,61.46  46.8,47.2,47.5,46.7,46.7  5.99,5.70,5.98,5.82,5.74
               平均值            5.87                   62.6                  47.0                   5.85

              2.7  成分的影响                                        样A)增大至 18.0%(试样B)时,悬臂梁的冲击强
                  以CHDM型PETG为研究对象,为考察某个                         度分 别从 78 J/m升 高至 88 J/m(增 强 12.8%)、从
              单体物质含量的影响,试样制备过程中严格控制                             88 J/m升高至 100 J/m(增强 13.6%)、从 88 J/m升
              其他各组分含量,改变某一单一组分含量,测试其                            高 至 106 J/m(增 强 20.4%)。因 此 成 分(如 EG、
              悬臂梁的冲击强度,通过控制最终试样的特性黏                             DEG、CHDM)的种类和含量也是影响悬臂梁冲击
              度±0.015 dL/g来保证试样的聚合度,然后测试其                       强度的主要因素之一。
              悬臂梁的冲击强度(见表 5)。由表5可知:适当降                          2.8  室内和室间比对结果
              低乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)含量或是增加                               为保证测试结果的准确性和一致性,开展室
              CHDM的含量可以提高悬臂梁的冲击强度,如当                            内、室间比对和验证,实验室内3人对同一批试样进
              EG的质量分数从18.5%(试样C)减小至17.5%(试                      行测试,得到冲击强度平均值分别为63.0(平均标
              样A)、DEG的质量分数从 1.0%(试样A)减小至                        准偏差为 2.97%),60.4(平均标准偏差为 4.63%),
              0.6%(试样D)或CHDM的质量分数从 17.4%(试                      62.2 J/m(平均标准偏差为3.57%);和第三方实验室

                       表5  不同成分试样的冲击强度测试结果                      开展室间比对,在相同测试条件下对3种不同的试样
                                 质量分数/%             悬臂梁冲       (试样1,2,3)进行测试,结果如表6所示。对试样
                 物质                                  击强度/       1,2,3的测试结果比值均约为1.02,室内和室间结
                           EG      DEG      CHDM
                                                    (J·m −1 )   果通过F检验和t检验,满足室间比对结果的要求,
                试样A       17.5      1.0      17.4      88       同时实验室还以满意的结果通过了能力验证项目:
                试样B       17.5      1.0      18.0     106       NIL PT-4559塑料悬臂梁冲击强度的测定。这些充
                试样C       18.5      1.0      17.4      78       分证明实验室具备开展对PETG悬臂梁冲击性能测
                试样D       17.5      0.6      17.4     100       试的能力。


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