塑料抗冲击试验方法

塑料抗冲击试验方法

抗冲强度（冲击强度）是材料突然受到冲击而断裂时，每单位横截面上材料可吸收的能量的量度。它反映材料抗冲击作用的能力，是一个衡量材料韧性的指标。冲击强度小，材料较脆。

一、目的要求

1．掌握XCJ-50型冲击试验机的使用。

2．测定聚丙烯、聚氯乙烯型材的冲击强度。

二、实验原理

国内对塑料冲击强度的测定一般采用简支梁式摆锤冲击实验机进行。试样可分为无缺口和有缺口两种。有缺口的抗冲击测定是模拟材料在恶劣环境下受冲击的情况。

冲击实验时，摆锤从垂直位置挂于机架扬臂上，把扬臂提升一扬角α，摆锤就获得了一定的位能。释放摆锤，让其自由落下，将放于支架上的样条冲断，向反向回升时，推动指针，从刻度盘读数读出冲断试样所消耗的功A，就可计算出冲击强度：

（公斤?厘米/厘米2）

b、d分别为试样宽及厚，对有缺口试样，d为除去缺口部分所余的厚度。从刻度盘上读出的数值，是冲击试样所消耗的功，这里面也包括了样品的"飞出功"，以关系式表示为：

W为摆锤重，L为摆锤摆长，α、β分别为摆锤冲击前后的扬角；A为冲击试样所耗功；Aα、Aβ分别为摆锤在α、β角度内克服空气阻力所消耗的功；为“飞出功”，一般认为后三项可以忽略不计，因而可以简写成：

对于一固定仪器，α、W、L均为已知，因而可据β大小，绘制出读数盘，直接读出冲击试样所耗功。实际上，飞出功部分因试样情况不同，试验仪器情况不同而有较大差别，有时甚至占读数A的50％。脆性材料，飞出功往往很大，厚样品的飞出功亦比薄样大。因而测试情况不同时，数值往往难以定量比较，只适宜同一材料，同一测定条件下的比较。

试样断裂所吸收的能量部分，表面上似乎是面积现象，实际上它涉及到参加吸收冲击能的体积有多大，是一种体积现象。若某种材料在某一负荷下（屈服强度）产生链段运动，因而使参与承受外力的链段数增加，即参加吸收冲击能的体积增加，则它的冲击强度就大。

脆性材料一般多为劈面式断裂，而韧性材料多为不规整断裂，断口附近会发白，涉及的体积较大。若冲击后韧性材料不断裂，但已破坏，则抗冲强度以“不断”表示。

因为测试在高速下进行，杂质、气泡、微小裂纹等影响极大，所以对测定前后试样情况须进行认真观察。

三、仪器与试样

XCJ-50型冲击试验机

聚丙烯、聚氯乙烯样条

（1）试样长120±2mm，宽15±0.2mm，厚10±0.2mm。缺口试样：缺口深度为试样厚度的1/3，缺口宽度为2±0.2mm，缺口处不应有裂纹。

（2）每个样品样条数不少于5个。

（3）单面加工的试样，加工面朝冲锤，缺口试样，缺口背向冲锤，缺口位置应与冲锤对准。

（4）热固性材料在25±5℃，热塑性塑料在25±2℃，相对湿度为65±5％的条件下放置不少于16小时。（5）凡试样不断或断裂处不在试样三等分中间部分或缺口部分，该试样作废，另补试样。

四、测试步骤

1．据材料及选定试验方法，装上适当的摆锤（50J、30J、15J、7J、5J）。

2．检查和调整被动指针的位置，使摆锤在铅垂位置时主动指针与被动指针靠紧，指针指示的位置与最大指标值相重合。

3．空击试验：以检查指针装配是否良好，空击值误差应在规定范围内。

4．根据实际需要，调整支承刀刃的距离为70mm或40mm。

5．检查零点，且每做一组试样校准一次。

6．放置样品。试样放置在托板上，其侧面应与支承刀刃靠紧，若带缺口的试样，应用0.02mm的游标卡尺找正缺口在两支承刀刃的中心。

7．测量试样中间部位的宽和厚，准确至0.05mm，缺口试样测量缺口的剩余厚度。

8．冲击试验：上述完成后，可放摆试验，冲击后，从刻度盘上记录冲断功的数值。

五、结果处理

1．观察并记录材料断裂面情况。

2．据冲断功计算冲击强度。算出各试样的平均值进行试样间比较。