美式落锤冲击试验在PVC—U异型材冲击性能评价中的应用
低温落锤冲击性能
低温落锤冲击性能为PVC门窗型材的一项重要技术指标。
在实际生产中由于原料、模具、工艺控制等因素，即使同一配方，往往其型材低温落锤冲击性能不一样。
因有文章从型材断面结构方面探讨了低温落锤冲击性能，所以本文将不再赘述。
本文从型材内筋壁厚、塑化控制、模具流道等方面探讨PVC 型材的低温落锤冲击性能。
1.型材低温落锤冲击破裂的几种形貌在实际生产中，发现型材低温落锤冲击破裂形貌约有四种即：从型材冲击处断裂、穿洞破裂、碎裂、局部有裂纹。
2.型材内筋壁厚我公司有几套模具生产的型材在同批次原材料同一合格的配方下，低温落锤冲击性能不一样，有的合格，有的破裂个数超过5个，检查分析比较，发现其内筋厚度薄的易破。
通过适当加厚内筋，破裂个数明显减少，甚至合格。
可见内筋壁厚加大，被冲击面不易变形，变形量不足以造成被冲击面破裂。
3.塑化控制3．1 螺杆转速螺筒温度螺杆转速、螺筒温度对低温落锤冲击性能有很大的影响，同一配方，不同的螺杆转速、螺筒温度下，由剪切引起的温度峰值不同①，其低温落锤冲击性能不同，甚至有很大的差别，下面是实际生产调试中发现的情况。
配方号相同配方挤出机型号KMD2-60螺筒温度C1 ℃165 188 164 170 170 172C2 ℃166 176 161 175 164 172C3 ℃175 167 162 180 160 180C4 ℃175 165 164 185 156 180连接段温度℃175 186 176 190 173 190模温T1 ℃184 193 190 185 198 198T2 ℃186 206 186 195 191 196T3 ℃199 190 182熔体温度℃184 194 186 198 193 196主机双螺杆转速6．6 18 17．5 15 18 15低温落锤冲击破坏个数（共10个）0 3 5 10 3 10上述情况表明，低温低速工艺条件下，PVC在机筒和模具中驻留时间延长，有利于不良热导体的PVC受热充分和均匀，且温度低而不会老化变色或焦烧；另一方面，PVC物料所受剪切速度慢和剪切应力小，这样不会造成局部过热，有利于物料温度均匀，物料黏度均匀。
PVC抗冲改性剂的性能及应用
8.94
8.82
8.21
9.00
2.1橡胶弹性体的增韧机理
迄今报道的弹性体抗冲改性剂的增韧机理大致包括微裂纹理论、多重裂纹理论，屈服膨胀理论，次级转变理论、银纹支化理论、韧化机理和银纹-剪切带理论等。尽管这些理论各有不完善之处，但由Bucknall等人提出的银纹-剪切带理论则能较为合理地解释弹性体抗冲改性剂增韧塑料配合物的各种现象。
综上，根据银纹一剪切带理论，弹性体改性剂粒子降低了总的银纹引发应力，并利用微粒变形和剪切带阻止银纹的增长，从而起到抗冲增韧的作用。
弹性体改性剂又可分为预定弹性体(PDE)型、非预定弹性体（NPDE）型和过渡型三类：
核一壳结构的ACR类即属预定弹性体（PDE）型，其核为软状弹性体，赋予制品抗冲性能：包围核的壳具有高玻璃化温度，主要功能是使改性剂微粒之间相互隔离、防止结团聚集，形成可自由流动的细粉颗粒，改善操作性，促进改性剂在聚合物基体中的分散以及增强改性剂与树脂基体之间的相互作用，使改性剂能够偶联到基体树脂上。
过渡型抗冲改性剂是指介于预定弹性体（PDE）型和非预定弹性体（NPDE）型抗冲改性剂之间的抗冲改性剂。过渡型抗冲改性剂结构中含有一定限度的交联弹性体，并且其在PVC熔体中能保持大部分形状，但对加工条件仍有显著的敏感性，ABS三元共聚物被认为是此类改性剂的代表。
拉伸冲击试验在PVC-U性能评价中的应用
式 中： ￡ 拉 伸 冲 击 强 度 ，ｋ／ ； 一 校 正 的试 一 Ｊｍ 样 破 坏所 ？ 的 能 量， Ｊ 一 试 样厚 度 ， ｒｍ；ｈ 肖耗 ； ａ 试 样 宽 度 ， ｍｍ。 由于 摆锤 冲击试 样所 消耗 的能量 中包括 丁字 头飞 出所 消耗 的能 量，必 须对 能量 进行校 正， 以求 出试 样破 坏所 消耗 的能量 。其 中校 正 的试 样破 坏所 消耗 的能 量 ｗ按 式（） 算： ２计
算：
， － （） ３
值；与拉伸强度和断裂伸长率有关系。永久断裂伸 长率是 指试样 断裂后 １ 钟时断裂部分 拼接所 测得 的 分
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２ ０
拉 伸 冲 击试 验 在 ＰＣ Ｕ性 能 评价 中的 应 用 白 Ｖ－
颖
式 中： ｗ卜 所 用摆 锤 的冲击 能量 ，Ｊ ； 一 试 验 机 所显 示 的 冲击 能，Ｊ ；
强度是衡 量材 料抵 抗外 力破坏 的 能力 的量度 。 冲击 强度作 为最基 本 的力学 性能， 在 塑料 的应用 中 显得格 外 重要。冲 击 强度是 衡量 材料 韧性 的一种 指 标 ，通 常定 义为试 样在 一定 冲击载 荷 的作 用 下折 断 折 裂 时 单 位 截 面 积 所 吸 收 的 能 量 。 测试 方 法 有 多 种 ， 应 用较 为 广泛 的 有 摆 锤 式 （ 曲 梁 式 ） 击 实 弯 冲 验、落锤 式冲击实验 、拉 伸冲击实验 。摆 锤（ 曲梁 弯 式） 实验通过 重锤摆动 冲击标 准试样 ，测定 摆锤 冲击 冲断试 样所 消耗 的功，试 样 安放分 为简 支梁 式和 悬 臂 梁式 两种。 落锤 式冲击 试验 是使 球形 或标 形 重物 从 一定 高度 自由下 落到 片状试 样上 ，根 据 重物 的质
落锤冲击试验报告
落锤冲击试验报告1.引言落锤冲击试验是材料力学中一种常用的试验方法，通过加装一定质量的落锤自由下落，使其撞击到试验样品上，以测试样品的冲击性能和强度。
本报告旨在对落锤冲击试验的实验过程、数据结果和实验结论进行详细分析和总结。
2.实验目的本次实验旨在通过落锤冲击试验，测试不同材料样品在冲击下的力学行为，了解其强度和韧性等性能参数，为工程设计和材料选择提供参考依据。
3.实验装置和方法3.1实验装置本次实验使用的主要装置为落锤试验机，由一个固定的底座、一个可以自由下落的质量均匀的钢质落锤和一个可调节高度的支撑框架组成。
3.2实验方法首先，根据试验要求，选取不同材料的样品，并按照要求加工成标准尺寸。
然后，将样品固定在试验台上，并调整支撑框架的高度，使得落锤在自由下落时能恰好撞击到样品表面。
在实验过程中，我们需要记录下落锤实际下落的高度和撞击时的冲击力。
根据冲击力和落锤所下落的高度，可以计算出落锤冲击能量。
重复上述实验过程多次，以取得可靠的平均结果。
4.实验结果和数据处理我们选取了三种不同材料的样品进行测试，并记录了冲击能量和样品破坏形态等数据。
样品A：金属材料；样品B：塑料材料；样品C：复合材料。
落锤冲击能量（J）样品破坏形态150金属发生塑性变形，但无断裂100塑料发生破裂断裂200复合材料发生层间剪切破坏根据实验数据可以得出以下结论：4.1样品A的冲击能量较大，未发生断裂破坏，表明金属具有较好的韧性和延性。
这与金属的晶体结构有关，金属晶体结构中具有多个滑移系，可以有效吸收冲击能量，从而延缓破坏发生。
4.2样品B的冲击能量较小，发生破裂断裂，表明塑料具有较低的韧性和延性。
塑料材料分子间结构较紧密，分子链间没有较大的空隙，冲击能量无法有效分散和吸收，容易导致破裂。
4.3样品C的冲击能量较大，发生层间剪切破坏。
复合材料由不同材料的组合形成，具有优异的综合性能，同时兼具金属和塑料的特点。
在冲击下，复合材料的不同层间可以发生相对滑动，缓解应力集中，从而实现更好的抗冲击性能。
如何增强PVC塑料型材的抗冲击性能
如何增强PVC塑料型材的抗冲击性能马炳武【摘要】PVC塑料型材因具有耐腐蚀、耐老化等优良性能而得以广泛应用,但它又是一种坚硬而脆的材料,抗冲击强度较低,加工性能不佳.本文从原材料、混料、设备与模具、配方、加工工艺5个方面对其进行改进,以获得稳定、优良的抗冲击性能.【期刊名称】《门窗》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】2页(P40-41)【关键词】PVC塑料型材;增强;抗冲击性【作者】马炳武【作者单位】连云港市产品质量监督检验中心【正文语种】中文PVC塑料型材主要由PVC树脂和助剂组成，它具有高于木材和铝材的抗压、抗拉、抗重击、抗裂、抗膨胀的强度，优于钢铁、木材和铝材的耐蚀性、耐气候变化性和几何稳定性，且外观绚丽多彩，保养维护简便，可与各类建筑物相协调，尤其是我国能源供应紧张、木材资源贫乏、钢材和铝材紧缺，使用PVC塑料门窗既能节省能源，又能节约资源。
因此，PVC塑料门窗发展极为迅速，得到普遍应用。
PVC树脂属极性非结晶性高聚物，分子间作用力较强，因而材质脆而坚硬，抗冲击强度较低，主要体现在下料时崩口、冷冲破裂，不利于加工制作。
作为PVC塑料门窗的重要原材料，PVC型材的质量是保证成品质量的关键，抗冲击强度是PVC型材的重要应用性能之一，以低温落锤冲击性能考核。
在实际生产中，即使同一配方，其型材低温落锤冲击性能测试结果也可能相差较大，要想获得稳定、优良的冲击性能，应从原材料、混料、设备与模具、配方、加工工艺等方面进行改进。
PVC树脂的塑化对抗冲击性能有着直接影响。
挤出机螺杆与机筒的间隙过大时，容易引起树脂漏料回流，影响塑化过程；模具供料量数据和压缩比数据对塑化过程的影响也十分显著，合理的供料量和压缩比会使塑化过程供料稳定，挤出的型材组织密实，塑化均匀性好。
此外，芯模支架选取小而光滑的，挤出的合缝线也光滑密实，对型材性能的影响相应要少。
混料过程中物料的均匀分散对PVC型材物理性能影响较大。
落锤冲击改性试验报告-余恺伦-2014-6
落锤冲击改性试验余恺伦2014-9-6（试验日期安排：2014/8/10和2014/8/20 分别做了2次试验）1 实验目的为了改良管材的落锤冲击性能，这次试验是在正常车间TCN的配方里加入相应的相容剂和弹性体，在管材TCN配方中加入相应的相容剂CMG5804和CMG5904以及弹性体POE（8200）和POE（DF610），来探索相容剂和弹性体对管材冲击的改良情况，同时也探索多少的加入比例对管材冲击改良效果最好。
2 实验室试料过程2.1 TCN实验室试料2.1.1 试料用TCN-1号配方见表1。
配方一打出的样条，CMG5804含量占总量比例的1.937% 2.1.2 试料用TCN-2号配方见表2。
配方二打出的样条，CMG5804含量占总量比例的4.255% 2.1.3 试料用TCN-3号配方见表3。
配方三打出的样条，CMG5904含量占总量比例的1.937%2.1.4 试料用TCN-4号配方见表4。
配方四打出的样条，CMG5904含量占总量比例的4.255%2.1.5试料主要设备：高速混料锅（张家巷市快乐机械有限公司）双螺杆挤出机（南京杰恩特）2.1.6试料主要工艺如下：高速搅拌锅工艺参数如下：电热温度：90-110℃物料温度：57-59℃电流：70-80A双螺杆挤出机温度参数如表5所示：主机转速：12.1rpm 主机电流：25.5-26.5A喂料转速：4.9r/min 切粒转速：6.2 r/min熔体压力7.5-8.52.1.7 TCN实验室试料过程中出现的主要异常现象在实验室用一共造了4组粒，所用工艺是模面热切制造TCN，在造粒的过程中出现了3次模头堵塞现象，分别发生在造配方TCN-1号时堵了2次，造TCN-3号时堵住了1次，这次造粒的熔压与车间正常TCN造粒时熔压相比要高。
2.2实验室样条测试2.2.1所用仪器：注塑机（宁波市海达塑料机械有限公司）万能试验机（承德金建）悬臂梁冲击试验机（承德市金建检测仪器有限公司）2.2.2注塑机工艺参数：在这次试验一共打了6组样条分别为：纯料B2555；车间TCN+B2555；试料TCN-1号+B2555；试料TCN-2号+B2555；试料TCN-3号+B2555；试料TCN-4号+B2555，同时保证注塑机油温在正常范围内，并经过24小时23℃恒温之后进行测试。
影响塑料异型材美式落锤的因素
生 产过 程 中要 提 升 型 材 美 式 பைடு நூலகம்锤 必 须 使 物 料塑 化 良好 、密 实 度 高 ，从
测定 值 ，就要 想方 设 法 减 小 型材 在冷 却成 型 过程 中 受到 的 拉 伸 作 用 ，以减
却 和 定型 是 同 时进 行 的 ，如 果 冷 却 速 度 过 快 ，Ｐ ｃ 体 在 快 速 冷 却 时 容 易 Ｖ熔 形成 表 层 先 冷 变 硬 ，内层 后 冷 却 的现 象 ，这 时会 因收 缩使 型 材 处 于 拉 伸状 态 ，就 容 易 造 成型 材 的 机 械 力学 性 能
ｒ ｃ ｎ Ｉ ｌｕｅ ｅ ｆ ｃ ｏｒ ｆｐｌ ｓｉ ｉ ｅ ｅ ｏｆｌ ｎｆ ｎｃ ａ ｔ ｓ ｏ ａ ｔｃ ｄ ｆ ｒ ｎｔｐｒ ｉ ｅ Ａｍ ｅ ｉ ａ
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１ 、通 过适 当降低 螺杆速 度 ，降 低
具 的修 整 减 小 型材 在冷 却 成 型 过 程 中 适 配 器 温 度 和 提高 进 料 量 来 提 高 扭 矩
２ １ 年 ６月刊 ０ １
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法能 够 延 长分 子 取 向的 松 弛 时 间 ，使
ｌ 、 在 建 筑 型 材 断 面 中 获 得 的
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｕ ｈ ｒ ａ ａｙｚ ｓｔ ｅ ＤＷ ＴＴ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌ ｒ ｃ ｓ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｔ ｏ ｎ ｌ ｅ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｏ ｅ ｓＡｍ ｅ ｉａ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｃ ａ ， ｏ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｅ ｕ ｐ ｎ ｏ ｅ ｉ ｆｕ ｎ ｅｏ ｃ ｏ ｓｓ ｃ ｓ ｐ ｒｃ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｒ ｆ ｆ ｒ ｌｔｏ ， ｑ ｉ ｍｅ ｔｆ ｒｔ ｌ ｅ ｃ ｆｆ ｔ ｒ ｕ ｈ ａ ｏ ｔ ｈ ｎ ａ
落锤冲击试验标准
落锤冲击试验标准
冲击，顾名思义是指系统受到瞬态作用，其力、位置、速度和加速度等发生急剧变化的现象。
冲击力产生的加速度较大，冲击脉冲持续时间较短，如汽车运行中的撞击，飞机受到冰雹、维修工具坠落或鸟类的撞击等，另外还包括建筑行业PMMA屋顶以及日常生活中头盔、防护鞋等受到的冲击，机械冲击可能对整个系统的结构和功能完整性产生有害影响。
因此，塑料材料（包括复合材料）的冲击强度在工程应用中是一项重要的性能指标，冲击试验是用来评价材料在高速载荷状态下的韧性或对断裂的抵抗能力的试验。
在“塑料摆锤冲击测试”中我们探讨了塑料摆锤式冲击的测试方法，本文将对塑料落锤式冲击测试做进一步的探讨。
塑料的多轴冲击方法在材料表征和质量控制中非常常见，主要用来测试塑料等高分子材料的抗冲击性能，特别是汽车行业中的应用越来越广泛，下面我们以塑料保险杠为例进行说明。
随着汽车轻量化的进程，塑料保险杠得到广泛应用，其抗冲击性能确保了整车的安全性。
多轴冲击可以测试汽车保险杠的韧性，负荷加载时的变形，以及保险杠受冲击时的总体能量吸收，该方法能判断保险杠在汽车发生撞击时是否具有一定的安全保护作用。
多轴冲击的工作原理是让锤头以一个标准速度冲击在样品表面中心位置，得到冲击力-时间或冲击力-距离
曲线。
根据曲线记录和样品在冲击后的表面状态情况来判断材料的性能。
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冲击 强度 是衡 量 材 料 韧 性 的 一种 强 度 指 标 ， 表
美式 落 锤 法 就 是 可 以对 Ｐ ＶＣ—Ｕ 异 型 材 的 冲 击 性
能进 行量 化评 价 的一 种 试 验 方 法 ， 同试 验 方 法 所 不 得到 的结 果可 能不 一致 。试 样 的几 何 形 状 、 刻痕 深
白 颖 ， 建伟 李
（． １ 大连 实德 集 团技 术部 ， 宁 大连 １ ６ ３ ； ． 固赛绿 源（ 辽 １０ １２ 德 大连 ） 药业有 限公 司， 宁 大连 １ ６ ５ ） 辽 １ ０ １
［ 键 词 ］Ｐ 关 ＶＣ—Ｕ 异 型材 ； 式 落 锤 冲 击 试 验 ； 击 性 能 美 冲 ［ 摘 要 ］介 绍 了采 用 美 式 落 锤 法 对 Ｐ Ｃ—Ｕ 异 型 材 的 冲 击 性 能 进 行 量 化 评 价 的 试 验 方 法 。结 果 表 明 ， 式 Ｖ 美 ［ 献 标 识 码 ］Ａ 文 ［ 文章 编 号 ］１ ０ ０ ９—７ ３ （０ ７ １ —０ ３ —０ ９７２０）２ ０２ ３
ＢＡ ＩＹ ｎ 。 Ｊｉ ｎ—ｗ ｅ ｉｇ Ｌ ａ ｉ
（ ． ｅＴｅ ｈ ｉａ ｐ ｒｍ ｅ ｔｏ ｌ ｎ Ｓ ｉ ｅ Ｇｒ ｕ ， ｌ ｎ １ ６ ３ ， ｉ ａ １ Ｔｈ ｃ ｎ ｃ ｌ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＤａ ｉ ｈ ｄ ｏ ｐ Ｄａ ｉ １ ０ １ Ｃｈ ｎ ； ａ ａ ２． ｇ ｓａ Ｌｙ ｃ ｅ （ ｌ ｎ Ｄｅ ｕ ｓ ｎ ｈ ｍ Ｄａ ｉ ）Ｃｏ ， ｔ ， ｌ ｎ １ ６ ５ ， ｉ ａ ａ ． Ｌ ｄ． Ｄａ ｉ １ ０ １ Ｃｈ ｎ ） ａ
征材 料抵 抗 冲击 载 荷 破 坏 的 能 力 ， 常定 义 为试 样 通 受 冲击 载 荷而折 断 时单位 截 面所 吸收 的能量 。冲击
强度 的测试 方法 很 多 ， 用 较 广 的 有摆 锤 式 冲击 试 应 验、 落锤 式 冲击 试 验 和 拉 冲试 验 。摆 锤 式 冲击 试 验 是 让重 锤摆 动 冲击 标 准试 样 ， 量摆 锤 冲断 试 样 所 测 消 耗 的功 ， 样 的安 放 方 式 又 分 为简 支 梁 式 和 悬臂 试
落 锤 冲击 试 验 受 很 多 因 素 （ 温 度 、 样 尺 寸 和 试 样 的 成 型 工 艺 ） 响 。 如 试 影
［ 图分 类 － ］Ｔ ２ ． 中 ｇ － Ｑ３ ５３
Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｅ ａ ｐｌ ｔｏ ｆ Ａｍ ｅ ｉ ａ ｏ ｉ ｈｔｉ ｐ ｃ ｅ ｔ ｃ ｒｃ ｎ ｄｒ ｐ ｗｅ ｇ ｍ ａ ｔｔｓ ｉ ｈｅ ｉ ｐａ ｔｐ ｏ ｅ ｔ ｖ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｎ ｔ ｍ ｃ ｒ ｐ ｒ ｙ ｅ ａ ｕ ｔｏ ｆＰＶＣ— Ｕ ｒ ｆｌｄ ｍ ａ ｅ ｉ ｌ ｐ ｏ ｅ ｉ ｔ ｒａ ｓ
度与 锐度 等多种 因素都将 对 冲击试 验 的结 果产 生影 响， 因此 冲击 韧 性 的数 值 要 在 相 似 的 测试 条 件 下 进
行 比较 。
梁 式 ， 这种 测试 结 果 仅 仅反 映 。拉 冲 试 验 的 原 理 是 当拉 伸 速 度 足 够 高
有 关系 ， 以分别 估 计 出这 两 个 因 素对 冲击 强 度 的 可 贡献 。落锤 式 冲击 试 验是 让重 锤从 已知 高度 落 到板 状 或片状 试样 上 ， 验 下 落 重物 的 冲击 刚 刚 足 以使 试
时， 拉断试 样所 做 的 功 与试 样 受 冲击 破 坏 时 所 吸 收
ｌ 试 验 原 理
美 式 落锤 冲击 试 验是 规 定 重锤 的质 量 ， 其 在 使
一
定 的 高度 自由落 下 ， 击 锤 头 ， 击试 验 样 品 ， 撞 冲 观
的能量 相 当 ， 冲击 强度 与 拉 伸 强 度 和 断裂 伸 长 率 都
ｆｃ ｏｒ ｎｆｕｅ ｃ ｄ ｔ ｍ ｅ ｉａ ｏ ｅ ｇ ｍ ｐ ｃ ｅ ｔ ｓ ｃ ｓ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｍ ｐｌ ｉｅ ａ ｈｅ ａ ｔ ｓ ｉ ｌ ｎ ｅ ｈｅ Ａ ｒｃ ｎ ｄｒ ｐ ｗ ｉ ｈｔｉ ａ ｔ ｔ ｓ ， ｕ ｈ ａ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ， ａ ｅ ｓｚ ｎｄ ｔ ｍ ｏ ｄ ｎ ｒ ｃ ｓ ａ ｐｌｓ ｕｌ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓｏｆｓ ｍ ｅ ．
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ＮＯ ２ ．１
Ｄ ｅ ．， ０ Ｃ ２ ０７
聚 氯 乙 烯
Ｐｏ ｙ ｉ ｌ ｖ ｎｙｌＣｈｌ ｒｄ ｏ ｉｅ
第 １ ２期 ２０ ０ ７年 １ ２月
【 析与 测试】 分
美 式 落锤 冲 击 试验 在 Ｐ Ｃ—Ｕ 异 型材 冲 击 性 能 评价 中 的应 用 Ｖ