塑胶材料抗冲击性测试是什么

塑胶材料的抗冲击性测试主要用于评估和比较塑胶材料在承受瞬时冲击力作用时的性能表现，如抵抗破碎、产生裂纹及塑性变形的能力等。以下是关于塑胶材料抗冲击性测试的全面概述。

一、塑胶材料抗冲击性测试的定义及意义

抗冲击性测试是衡量塑胶材料在实际使用过程中遇到碰撞或意外冲击时的稳定性、完整性和耐用性的一种方式。这对于评估材料的适用范围和潜在使用环境下的安全性尤为重要，如汽车零部件、电子产品外壳、建筑及包装材料等领域，都要求塑胶材料具有较高的抗冲击性能。

二、主要测试标准及方法

1、自由落镖法：适用于厚度小于1mm的薄膜。通过从一定高度自由下落的镖体冲击试样，评估其抗冲击能力。测试设备包括冲击试验机和落镖，测试过程是将试样夹紧后释放落镖进行冲击。

2、抗摆锤冲击法：适用于冲击破损质量大于50g的材料。使用摆动的锤头冲击试样，测试设备包括摆锤冲击试验机、试样夹具、摆锤系统和冲击锤头。测试时将试样夹紧在夹具中，释放摆动的锤头进行冲击，根据试样的破损率计算抗冲击强度。

3、简支梁冲击试验法：试样为简支梁形式，受到摆锤的冲击。其冲击强度分为无缺口和有缺口两种情况，分别指无缺口试样和缺口试样在冲击载荷作用下，破坏时所吸收的冲击能量与试样原始横截面积或缺口处原始横截面积之比，单位为kJ/m²。

4、悬臂梁冲击试验法：试样为悬臂梁形式，受到摆锤的冲击。所用的试样开有缺口，以试样破断时单位宽度所消耗的能量来衡量，单位是J/m。

5、ASTM D256标准：通常使用垂直放置试样的悬臂梁试验方法来测量缺口冲击强度，摆锤冲击试验测量摆锤在冲击试样时发出的冲击能量，该能量可通过摆锤释放高度与冲击后其上升高度之间的差值来测定。在ASTM标准中，冲击能量与试样厚度相关，以表示冲击强度值。

6、ISO标准：通常选择三点弯曲排列的简支梁方法作为冲击强度的测量方法。冲击能量与试样的横截面积相关，单位为kJ/m²。

7、ASTM D3420-14标准：适用于各种塑料薄膜、复合膜、箔材及其他薄片材料的冲击性能测试。测试原理是通过一个半球形冲头以特定速度冲击并穿透试样，记录冲头在穿透过程中消耗的能量。试验设备包括摆锤装置、夹具系统和能量测量系统等。测试步骤包括试样准备、设备校准、试样夹紧、冲击测试和数据记录与分析等。数据可用于材料选择与优化、质量控制和性能比较等。

8、ASTM D1709标准：包含两种测试方法，方法A适用于抗冲击性需要约50克或更小至约2千克质量的落镖才能使薄膜破裂的情况，落镖头部直径为38.10±0.13毫米，下落高度为0.66±0.01米；方法B适用于约0.3千克至约2千克质量的落镖能使薄膜破裂的情况，落镖头部直径为50.80±0.13毫米，下落高度为1.50±0.03米。测试时根据预计的冲击破损质量选择合适的砝码加置于落镖圆柄上，释放落镖以自由落体形式冲击试样，检查试样是否破损并记录结果，根据试样破损情况调整落镖质量继续测试，最终以试样破损50%时的落镖质量作为薄膜抗冲击的破损质量。

ASTM D4226-19e1标准：用于评估刚性聚氯乙烯建筑产品的抗冲击性能。通过在特定冲击条件下，使用固定重量的冲击器测试样品的抗冲击能力，确定其在特定高度下的破坏点。

三、测试过程中的注意事项

1、试样制备：按标准尺寸切割材料，确保表面无划痕等缺陷。

2、设备校准：检查摆锤空载时的能量损耗，调整底座水平等。

3、安装试样：将试样固定在V型或U型夹具中，避免松动。

4、环境要求：设备需在23℃±2℃、湿度50%±5%的恒温恒湿环境下使用。

5、安全防护：测试时操作人员需佩戴护目镜，远离摆锤摆动范围。

6、试样处理：试样在试验前应保存在规定的温湿度条件下，以避免环境因素对试验结果的影响。

7、数据记录：详细记录试样的准备情况、试验参数及观察结果等信息，以便后续分析和比较。

8、厚度影响：薄膜厚度可能对冲击性能产生显著影响，但标准未提供按厚度归一化的方法，因此需在报告中明确试样厚度。

9、测试方法多样性：与其他冲击测试方法相比，不同方法更适合模拟不同方向的冲击场景，测试结果可能存在差异。

10、安全与规范：操作人员需遵循安全规程，确保设备使用符合相关法规要求。