混炼胶低温弯折性测试,核心是评估其在低温下反复弯折时的抗裂、抗断能力,常用低温脆性冲击法(GB/T 15256)与低温反复弯折 / 曲挠法两类方法。
1. 国内标准
GB/T 15256-2014(等同 ISO 812:2011):硫化橡胶 / 热塑性橡胶低温脆性测定(多试样冲击法)
GB/T 1682-2014:硫化橡胶低温脆性测定(单试样法)
GB/T 5565.2-2017:橡胶软管低温弯曲试验
GB/T 18426-2001:橡胶 / 塑料涂覆织物低温弯曲试验
2. guojibiaozhun
ASTM D1790:橡胶低温挠曲性(弯折)测试
ASTM D2137:弹性体低温脆化点
ISO 20344:个体防护装备低温弯折
方法 A:低温脆性冲击法(GB/T 15256)
原理:将试样在低温介质中恒温后,以规定速度冲击,判定是否脆裂,测脆性温度。
试样:长条状,常用63mm×6.4mm×1.6mm。
设备:低温脆性试验机(冲击速度2.0±0.2m/s)、低温浴(液体 / 气体,控温 **±0.5~1℃**)。
步骤
状态调节:23±2℃、50±5%RH 静置≥16h。
低温恒温:试样在设定温度(如 **-40℃、-35℃…**)液体浴中保持≥5min、气体浴≥10min。
冲击:冲击头冲击试样,30s 内检查是否裂纹 / 断裂。
判定:以无裂纹 / 断裂的Zui低温度为脆性温度。
方法 B:低温反复弯折 / 曲挠法(ASTM D1790/ROSS 曲折)
原理:在低温箱内对试样进行90°~180°反复弯折,记录出现裂纹 / 断裂的次数或温度。
试样:片状,100mm×25mm×2mm(或产品厚度)。
设备:低温弯折试验机(温度 **-70℃~ 室温 **,弯折速度5~30 次 /min)。
步骤
试样预处理:标准环境调节24h。
低温恒温:设定温度(如 **-20℃、-40℃)保持1h**。
弯折:以规定角度 / 速度循环,自动计数至失效。
结果:记录临界温度或耐弯折次数。
温度范围:常用 **-70℃~0℃**,按产品要求设定。
恒温时间:液体 **≥5min**、气体 **≥10min**;弯折法常 **≥60min**。
弯折角度:90°/180°,速度10~30 次 /min。
失效判定:肉眼或8 倍放大镜见裂纹、断裂、分层即失效。
结果表达:脆性温度(℃)、耐弯折次数(次)、合格 / 不合格(指定温度)。
试样均匀性:无气泡、杂质、伤痕,厚度一致。
温度控制:控温精度 **±0.5~1℃,箱内温差≤±1℃**。
冲击 / 弯折速度:严格按标准,速度影响脆性温度。
观察时机:冲击后30s 内、弯折后立即检查,避免温度回升影响。
配方研发:对比不同硫化体系、增塑剂对低温韧性的影响。
质量控制:出厂检验,确保低温使用(如寒带、冷链)安全。
产品认证:满足汽车、鞋材、密封件等行业低温性能要求。
碳纤维弯曲测试是测定碳纤维复合材料(CFRP)弯曲强度、弯曲模量及破坏模式的核心力学试验,主流采用三点弯曲与四点弯曲,按国标 / guojibiaozhun执行。
试样为简支梁,受弯时上表面受压、下表面受拉,中性层应力为零,同时存在剪切应力。
三点弯曲:跨中单点加载,应力集中于跨中,易受剪切影响,适合快速筛选。
四点弯曲:两点对称加载,两加载点间为纯弯曲区,应力分布均匀,更适合 CFRP jingque测试。
表格
标准号名称适用跨厚比 (L/h)加载方式
GB/T 3356-2014定向纤维增强复合材料弯曲性能单向 CFRP40:1三点 / 四点
GB/T 1449-2005纤维增强塑料弯曲性能通用 CFRP16:1/32:1三点 / 四点
ISO 14125纤维增强塑料弯曲性能国际通用CFRP:40.5:1三点 / 四点
ASTM D7264聚合物基复合材料弯曲性能北美32:1三点 / 四点
GB/T 4单向 CFRP 层合板弯曲(厚度方向)厚度方向性能专用弯曲国家标准化管理委员会
尺寸:长度≥2L+2h;宽度 10–25 mm;厚度 2–4 mm(常用 4 mm)。
跨厚比:CFRP 优先 40:1(减小剪切干扰);如 h=4 mm,则 L=160 mm。
制备:边缘打磨平整,无毛刺、分层;单向试样纤维沿长度方向;每组≥5 个试样。
wanneng材料试验机:精度 1 级,带位移 / 力传感器。
支座 / 压头:半径 R=3–5 mm,硬度 HRC 40–45,平行度≤0.02 mm。
位移传感器:测跨中挠度,精度 0.001 mm。
环境:温度 23±2℃,湿度 50±5% RH。
测量试样宽度 b、厚度 h(三点各测 1 次,取平均)。
安装试样:居中放置,支座 / 压头与试样接触良好。
设定加载速率:CFRP 常用 1–2 mm/min(至破坏)。
连续加载,记录荷载 - 挠度曲线,直至破坏(纤维断裂、层间剥离、基体开裂)。
记录破坏模式与位置。
弯曲强度:
σ
f
=
2bh
2
3PL
P:Zui大破坏荷载(N);L:跨距(mm);b:宽度(mm);h:厚度(mm)。
弯曲模量:
E
f
=
4bh
3
Δδ
L
3
ΔP
ΔP/Δδ:荷载 - 挠度曲线线性段斜率(N/mm)。
纤维拉伸断裂:下表面纤维先断,脆性破坏,强度高。
层间分层 / 剥离:层间剪切破坏,多见于铺层设计不当。
基体开裂 + 纤维断裂:混合模式,模量与强度均下降。
跨厚比不足会引入剪切误差,CFRP 必须≥40:1。
试样边缘缺陷会导致应力集中,提前破坏。
单向 CFRP 必须沿纤维方向测试,横向强度极低。
四点弯曲更能反映材料本征弯曲性能,优先选用。
混炼胶低温弯折性测试 , 碳纤维弯曲测试
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