ICS83.080.01

C31

中華人民共和國國家標準

GB/T1634.1—2004/ISO75-1:2003

代替GB/T1634-1979

塑料負荷變形溫度的測定

第1部分:通用試驗方法

PlasticsDetermination of temperature of deflection under load-

Part 1: General test method

(ISO75-1g2003,IDT)

2004-03-15發(fā)布

2004-1201實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

中國國家標準化管理委員會發(fā)布

GB/T1634.1-2004/ISO75-1:2003

前言

GB/T1634《塑料負荷變形溫度的測定》分為三個部分:

第1部分:通用試驗方法;

第2部分:塑料、硬橡膠和長纖維增強復(fù)合材料

第3部分:高強度熱固性層壓材料

本部分為GB/T1634的第1部分。

本部分等同采用IsO75-1:2003《塑料負荷變形溫度的測定第1部分:通用試驗方法》(芙文

版

本部分等同翻譯ISO75-1:2003,在技術(shù)內(nèi)容上完全相同。

為便于使用,本部分做了下列編輯性修改

a)把“本國際標準”一詞改為“本標準”或“GB/T1634”,把“ISO75的本部分”改成“GB/T1634

的本部分”或“本部分”;

b)刪除了ISO75-1:2003的前言,修改了該國際標準的引言;

c)增加了國家標準的前言;

把“規(guī)范性引用文件”一章所列的三個國際標準用對應(yīng)的等同采用該文件的我國國家標準

代替;

e)對ISO75-1:2003中3.2條后的注2作了刪改,刪去5.4條后的注2;

f)用我國的小數(shù)點符號“.”代替國際標準中的小數(shù)點符號“,”

本部分的前一版為GB/T16341979(1989年確認)《塑料彎曲負載熱變形溫度(簡稱熱變形溫度)

試驗方法》。與前版相比,主要技術(shù)內(nèi)容改變?nèi)缦?/p>

1.更改了標準名稱,增加了目次、前言和引言;

2.增設(shè)了“規(guī)范性引用文件”、“術(shù)語和定義”“原理”和“精密度”四章,引入了若干新的術(shù)語、定義

和符號;

3.對“范圍”、“設(shè)備”“試樣”、“狀態(tài)調(diào)節(jié)”、“操作步驟”、“結(jié)果表示”、“試驗報告”等章節(jié)內(nèi)容進行

了擴展和補充;

4.把試樣放置方式由“側(cè)立”一種改為“平放”與“側(cè)立”兩種。并明確指出,平放方式是優(yōu)選的側(cè)

立方式僅是備選的,并將被撤消;

5.修改或增加了有關(guān)計算公式,并用法定計量單位取代非法定單位;

6.提高了對試樣尺寸、試樣制備,傳熱介質(zhì)溫度分布均勻性及溫度測量儀器等的精度要求。

本部分與GB/T1634的第2部分及第3部分共同代替國家標準GB/T1634-1979(1989確認)《塑

料彎曲負載熱變形溫度(簡稱熱變形溫度)試驗方法》。

本部分由原國家石油和化學(xué)工業(yè)局提出。

本部分由全國塑料標準化技術(shù)委員會塑料樹脂產(chǎn)品分會(TCl5/SC4)歸口。

本部分負責(zé)起草單位:中藍晨光化工研究院

本部分參加起草單位:桂林電器科學(xué)研究所、北京化工研究院、北京市化工研究院、承德試驗機

總廠。

本部分起草人:王永明、宋桂榮。

本標準首次發(fā)布時間為1979年。

本部分委托中藍晨光化工研究院負責(zé)解釋。

cB/T1634.1-2004/KS075-1:2003

GB/T1634.12004和GB/T1634.2-2004規(guī)定了使用不同試驗負荷的三種試驗方法(即方法

A、方法B和方法C),并規(guī)定了兩種試樣放置方式(側(cè)立式和平放式)。對于平放試驗,要求使用尺寸為

80mm×10mm×4mm的試樣。這種試樣既可用直接模塑方法制備,也可用多用途試樣(見ISO3167)

的中央部分機加工制得。但這些“ISO樣條”不能方便地用于側(cè)立試驗。因為在同樣條件下使用這種試

樣,既要減小跨度,又要增大試驗負荷,這對目前正在使用的用于側(cè)立試驗的儀器,可能是無法辦到的,

對側(cè)立試樣沒有嚴格的規(guī)定。使用80mm×10mm×4mm的ISO樣條具有以下優(yōu)點:

試樣的熱膨脹對試驗結(jié)果的影響較小。

斜角不會影響試驗結(jié)果,不會以側(cè)棱為底立住試樣。

叮以更嚴格地規(guī)定模塑參數(shù)和試樣尺寸。

這就提高了試驗結(jié)果的可比性。因此決定將從該標準中刪去側(cè)立試驗的內(nèi)容。為了提供足夠長的

過渡期,本版本只把平放方法作為優(yōu)選的方法推薦使用,同時暫時保留側(cè)立方法作為備選的方法,并把

該方法移入GB/T1634.2的規(guī)范性附錄中。在本標準下次修訂時,將刪除該附錄及所有提到側(cè)立試驗

的內(nèi)容。

為了與ISO10350-1:1998保持一致,使用了T作為負荷變形溫度的符號。

GB/T1634.1-2004/IS075-1:2003

塑料負荷變形溫度的測定

第1部分:通用試驗方法

1范圄

1.1GB/T1634規(guī)定了測定塑料負荷(三點加荷下的彎曲應(yīng)力)變形溫度的方法。為適應(yīng)不同類型材

料,規(guī)定了不同類型試樣和不同的恒定試驗負荷。

1.2GB/T163的本部分規(guī)定了通用試驗方法,第2部分對塑料、硬橡膠和長纖維增強復(fù)合材料規(guī)定

了具體要求,第3部分對髙強度熱固性層壓材料規(guī)定了具體要求。

1.3所規(guī)定的方法適用于評價不同類型材料在魚荷下,以規(guī)定的升溫速率升至高溫時的相對性能。所

得結(jié)果不一定代表其可適用的最高溫度。因為實際使用時的主要因素如時間、負荷條件和標稱表面應(yīng)

力等可能與本試驗條件不同。只有從室溫彎曲模量相同的材料得到的數(shù)據(jù),才有真正的可比性。

1.4本方法規(guī)定了所用試樣的優(yōu)選尺寸,用不同尺寸或不同條件制備的試樣進行試驗,可能得到不同

的結(jié)果。因此,當需要可重復(fù)的數(shù)據(jù)時,應(yīng)仔細控制和記錄樣品制備條件和試驗可變因素。

1.5用所述試驗方法獲得的數(shù)據(jù)不能用于預(yù)測實際產(chǎn)品最終使用時的行為,也不能用于設(shè)計、分析或

預(yù)測材料在高溫時的耐用程度

1.6雖然GB/T1634的第2部分允許使用兩種試樣放置方式,但平放方式是優(yōu)先選取的并予以推薦

而側(cè)立方式僅僅是備選的。在本標準下次修訂時,將完全刪去側(cè)立方式

1.7本方法通常稱作HDT(熱變形試驗),雖然沒有任何正式文件使用該標識符號

規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過GB/T1634的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文

件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分,然而,鼓勵根據(jù)本部分達成

協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本

部分。

GB/T1634.2—2004塑料負荷變形溫度的測定第2部分:塑料、硬橡膠和長纖維增強復(fù)合材

料(ISO75-2:2003,IDT)

GB/T1634.3—2004塑料魚荷變形溫度的測定第3部分:高強度熱固性層壓材料(ⅠSO75

3:2003,IDT)

GB/T2918-1998塑料狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗的標準環(huán)境( idt iso291:1997)

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于GB/T1634的本部分和其他各部分。

3.1

彎曲應(yīng)變 flexural strain

試樣跨度中點外表面單位長度的微小的用分數(shù)表示的變化量

注:以無量綱比值或百分量(%)表示。

3.2

彎曲應(yīng)變增量 flexural strain increase

△E

1

GB/T1634.1-2004/IKs075-1:2003

在加熱過程中產(chǎn)生的所規(guī)定的彎曲應(yīng)變增加量。

注1:以百分量(%)表示。

注2:引入該量的目的是為了強調(diào)這個事實,即施加的試驗負荷所引起的初始撓度是不測量的。因此,試驗的最終

判據(jù)不是絕對應(yīng)變值,僅僅是被監(jiān)測的撓度增加量(還可見3.4)

3.3

撓度 deflection

在彎曲過程中,試樣跨度中心的頂面或底面偏離其原始位置的距離。

注:以毫米(mm)為單位。

標準撓度 standard deflection

由GB/T1634有關(guān)部分規(guī)定的,與試樣表面彎曲應(yīng)變增量△er對應(yīng)的撓度增量。

注1:以毫米(mm)為單位[見8.3公式(5)和公式(6)]。

注2:標準撓度取決于試樣的尺寸放置方式及支點間的跨度。

3.5

彎曲應(yīng)力 flexural stress

試樣跨度中心外表面上的標稱應(yīng)力。

注:以兆帕斯卡(MPa)為單位

3.6

負荷load

F

施加到試樣跨度中點上的力,使之產(chǎn)生規(guī)定的彎曲應(yīng)力。

注:以牛頓(N)為單位[見8.1中的公式(1)至公式(3)]。

3.7

負荷變形溫度 temperature of deflection under load

T

隨著試驗溫度的增加試樣撓度達到標準撓度值時的溫度。

注:以攝氏度(℃)為單位

4原理

標準試樣以平放(優(yōu)選的)或側(cè)立方式承受三點彎曲恒定負荷,使其產(chǎn)生GB/T1634相關(guān)部分規(guī)定

的其中一種彎曲應(yīng)力。在勻速升溫條件下,測量達到與規(guī)定的彎曲應(yīng)變增量相對應(yīng)的標準撓度時的

溫度。

5設(shè)備舒

5.1產(chǎn)生彎曲應(yīng)力的裝量

該裝置由一個剛性金屬框架構(gòu)成,基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。框架內(nèi)有一可在豎直方向自由移動的加

荷桿,桿上裝有砝碼承載盤和加荷壓頭,框架底板同試樣支座相連,這些部件及框架垂直部分都由線膨

脹系數(shù)與加荷桿相同的合金制成

試樣支座由兩個金屬條構(gòu)成其與試樣的接觸面為圓柱面,與試樣的兩條接觸線位于同一水平面

上。跨度尺寸,即兩條接觸線之間距離由GB/T1634的相關(guān)部分給出。將支座安裝在框架底板上,使

加荷壓頭施加到試樣上的垂直力位于兩支座的中央。支座接觸頭緣線與加荷壓頭緣線平行,并與對稱

GB/T1634.1-2004/IsQ75-1:2003

放置在支座上的試樣長軸方向成直角。支座接觸頭和加荷壓頭圓角半徑為(3.0士0.2)mm,并應(yīng)使其

邊緣線長度大于試樣寬度。

除非儀器垂直部件都具有相同的線膨脹系數(shù),否則這些部件在長度方向的不同變化,將導(dǎo)致試樣表

觀撓曲讀數(shù)出現(xiàn)誤差。應(yīng)使用由低線影脹系數(shù)剛性材料制成的且厚度與被試驗試樣可比的標準試樣對

每臺儀器進行空白試驗,空白試驗應(yīng)包含實際測定中所用的各溫度范圍,并對每個溫度確定校正值。如

果校正值為0.01mm或更大,則應(yīng)記錄其值和代數(shù)符號。每次試驗時都應(yīng)使用代數(shù)方法,將其加到每

個試樣表觀撓曲讀數(shù)上

注:已發(fā)現(xiàn)殷鋼和硼硅玻璃適宜用作空白試驗材料。

力zz

圖1測定負荷變形溫度的典型設(shè)備

5.2加熱裝置

加熱裝置應(yīng)為熱浴,熱浴內(nèi)裝有適宜的液體傳熱介質(zhì),試樣在其中應(yīng)至少浸沒50mm深,并應(yīng)裝有

高效攪拌器。應(yīng)確定所選用的液體傳熱介質(zhì)在整個溫度范圍內(nèi)是穩(wěn)定的并應(yīng)對受試材料沒有影響,例

如不引起溶脹或開裂。

GB/T1634.1-2004/IS075-1:2003

加熱裝置應(yīng)裝有控制元件,以使溫度能以(120士10)℃/h的均勻速率上升。

應(yīng)定期用核對自動溫度讀數(shù)或至少每6min用手動核對一次溫度的方法校核加熱速率。

如果在試驗中要求每6min內(nèi)溫度變化為(12±1)℃,則也應(yīng)考慮滿足此要求。

熱浴中試樣兩端部和中心之間的液體溫度差應(yīng)不超過±1℃

注1:可將儀器設(shè)計成當?shù)竭_標準撓度時能自動停止加熱。

注2:液體石蠟變壓器油、甘油和硅油都是合適的液體傳熱介質(zhì),也可以使用其他液體。

5.3砝碼

應(yīng)備有一組砝碼,以使試樣加荷達到按8.1計算所需的彎曲應(yīng)力

注:必須能以1g的增量調(diào)節(jié)這些砝碼

5.4溫度測量儀器

可以使用任何適宜的,經(jīng)過校準的溫度測量儀器,應(yīng)具有適當范圍并能讀到0.5℃或更精確

應(yīng)在所使用儀器特有的浸沒深度對測溫儀器進行校準。測溫儀器的溫度敏感元件,距試樣中心距

離應(yīng)在(2士0.5)mm以內(nèi)。

按照制造廠的說明書,對測溫儀器進行校準。

注:如同時試驗幾個試樣,那么在熱浴的每個試驗位置上都配備獨立的測溫儀器可能是有用的。

5.5撓度測量儀器

可以是已校正過的直讀式測微計或其他合適的儀器,在試樣支座跨度中點測得的撓曲應(yīng)精確到

0.01mm以內(nèi)。

有些類型儀器,測徽計彈簧產(chǎn)生的力F向上作用,因此,由加荷桿施加的向下力應(yīng)減去F。而另

種情況,F向下作用,此時加荷桿產(chǎn)生的力應(yīng)加上F。。對這類儀器,必須確定力F,的大小和方向,以

便能對其進行補償(見8.1)。由于某些測微計的F在整個測量范圍內(nèi)變化相當大,故應(yīng)在儀器所要使

用的部分范圍內(nèi)進行測量

5.6測微計和量規(guī)

用于測量試樣的寬度和厚度,應(yīng)精確到0.01mm

6試樣

6.1概述

所有試樣都不應(yīng)有因厚度不對稱所造成的翹曲現(xiàn)象。由于諸如模塑試樣時冷卻條件不同或結(jié)構(gòu)不

對稱,使試樣在加熱過程中可能變翹曲,即無負荷時已彎曲現(xiàn)象。應(yīng)使用在試樣兩個相對表面施加負荷

的方法進行校正

6.2形狀和尺寸

試樣應(yīng)是橫截面為矩形的樣條,其長度l寬度b厚度h應(yīng)滿足l>b>h

試樣尺寸應(yīng)由GB/T1634相關(guān)部分規(guī)定

每個試樣中間部分(古長度的1/3)的厚度和寬度,任何地方都不能偏離平均值的2%以上。

應(yīng)按照GB/T1634相關(guān)部分的規(guī)定制備試樣

6.3試樣的檢查

試樣應(yīng)無扭曲,其相鄰表面應(yīng)互相垂直。所有表面和棱邊均應(yīng)無劃痕,麻點、凹痕和飛邊等。

應(yīng)確保試樣所有切削面都盡可能平滑,并確保任何不可避免的機加工痕跡都順著長軸方向。

為使試樣符合這些要求,應(yīng)把其緊貼在直尺、三角尺或平板上,用目視觀測或用測微卡尺對試樣進

行測量檢查。

如果測量或觀察到試樣存在一個或多個不符合上述要求的缺陷,則應(yīng)棄之不用或在試驗前將其機

加工到適宜的尺寸和形狀

6.4試樣數(shù)量

至少試驗兩個試樣,為降低翹曲變形的影響,應(yīng)使試樣不同面朝著加荷壓頭進行試驗。如需進行重

GB/T1634.1-2004/Iso75-1:2003

復(fù)試驗(見GB/T1634.2—2004和GB/T1634.3-2004的8.3),則對每個重復(fù)試驗都要求增加兩個

試樣

7狀態(tài)調(diào)節(jié)

除非受試材料規(guī)范另有要求,狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗環(huán)境應(yīng)符合GB/T2918的規(guī)定。

8操作步驟

8.1施加力的計算

在GB/T1634所采用的三點加荷法中,施加到試樣上的力F,以N為單位,作為彎曲應(yīng)力q的函

數(shù),由式(1)或式(2)計算

如果試樣采取優(yōu)選(平放)放置方式:

則

F、201·b·h2

3L

…c1)

如果試樣采取備選(側(cè)立)放置方式

2h·b2

F

(2)

3L

式中:

F負荷,單位為牛頓(N);

or—試樣表面承受的彎曲應(yīng)力,單位為兆帕(MPa);

b一試樣寬度,單位為毫米(mm)

力—試樣厚度,單位為毫米(mm);

試樣與支座接觸線間距離(跨度),單位為毫米〔mm)

測量b和h時,應(yīng)精確到0.1mm;測量L時,應(yīng)精確到0.5mm

跨度和彎曲應(yīng)力,應(yīng)符合GB/T1634有關(guān)部分的規(guī)定。

施加試驗力F時,應(yīng)考慮加荷桿質(zhì)量m,的影響需把它作為試驗力的一部分。如果使用彈簧施荷

儀器,如表盤式測微計,還應(yīng)考慮彈簧施加力F。的大小和對總力F的方向,即是正還是負(見5.5)。

要將質(zhì)量為mw的附加砝碼放在加荷桿上,以產(chǎn)生式(3規(guī)定的所需總力F

F=9.81(my+m2)+F

(3

因此

F-F

…………(4)

9.81

式中:m—施加試驗力的加荷桿質(zhì)量,單位為千克(kg);

m附加砝碼的質(zhì)量,單位為千克(kg);

F—施加到試樣上的總力,單位為牛頓(N);

F—所用儀器施荷彈簧產(chǎn)生的力,單位為牛頓(N)

如果彈簧對著試樣向下壓,則該力值為正;如果彈簧推力與加荷桿下降方向相反,則該力值為負;如

果沒有使用這種儀器,則該力為零。

實際施加力應(yīng)為計算力F(1士2.5%)。

注:所有涉及彎曲性能的公式,僅在應(yīng)用到應(yīng)力/應(yīng)變關(guān)系為線性的情況才是正確的。因此,對大多數(shù)塑料來說,這

些公式僅在小撓度情況下才是比較準確的。但可以用給出的這些公式對材料進行比較。

8.2加熱裝置的起始溫度

每次試驗開始時,加熱裝置(5.2)的溫度應(yīng)低于27℃,除非以前的試驗已經(jīng)表明,對受試的具體材

料,在較高溫度下開始試驗不會引起誤差

8.3測量

對試樣支座間的跨度(見5.1)進行檢查,如果需要則調(diào)節(jié)到適當?shù)闹怠y量并記錄該值,精確至

GB/T1634.1-2004/Is075-1:2003

0.5mm,以便用于8.1中的計算。

將試樣放在支座上,使試樣長軸垂直于支座。將加荷裝置(5.1)放入熱溶中,對試樣施加按8.1計

算的魚荷,以使試樣表面產(chǎn)生符合GB/T1634有關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)力。讓力作用5min后(見注1),

記錄撓曲測量裝置(5.5)的讀數(shù),或?qū)⒆x數(shù)調(diào)整為零。

以(120±10)℃/h的均勻速率升高熱浴的溫度,記下樣條初始撓度凈增加量達到標準撓度時的溫

度,即為在GB/T1634有關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)力下的負荷變形溫度。標準撓度是高度(h或b,依試樣

放置方式而定,見8.1)、所用跨度和GB/T1634相關(guān)部分規(guī)定的彎曲應(yīng)變增量的函數(shù),分別按式(5)和

式(6)計算

對于優(yōu)選(平放)放置方式

L2·△∈r

600h

…(5)

對于備選(側(cè)立)放置方式

△∈t

600b

式中:

s標準撓度,單位為毫米(mm);

L——跨度,即試樣支座與試樣的接觸線之間距離,單位為毫米(mm)

△er—彎曲應(yīng)變增量,%;

h試樣厚度,單位為毫米(mm);

b試樣寬度,單位為毫米(mm)。

注1:保持5mn的等候時間,是用于部分補償某些材料在室溫下受到規(guī)定彎曲應(yīng)力時所顯示的蠕變。在開頭5min

內(nèi)發(fā)生的蠕變,通常占最初30min內(nèi)發(fā)生蠕變的絕大部分。如果受試材料在起始溫度前5min內(nèi)沒有明顯的

蠕變,則可以省去5min的等候時間。

注2:如果已知試樣撓度為試樣溫度的函數(shù),那么這一點在試驗結(jié)果的解釋中常常是有用的。可能的話,建議在等

候和加熱期間連續(xù)監(jiān)控試樣撓度。

至少應(yīng)進行兩次試驗,每個試樣只應(yīng)使用一次。為降低試樣不對稱性(例如翹曲)對試驗結(jié)果的影

響,應(yīng)使試樣相對的面分別朝向加荷壓頭成對地進行試驗

9結(jié)果表示

以受試試樣負荷變形溫度的算術(shù)平均值表示受試材料的負荷變形溫度,除非GB/T1634有關(guān)部分

另有規(guī)定。

把試驗結(jié)果表示為一個最靠近的攝氏溫度整數(shù)值。

10糈密度

由于尚未得到實驗室間試驗數(shù)據(jù),故未知本試驗方法的精密度。如果得到上述數(shù)據(jù),則在下次修訂

時加上精密度說明

試驗報告

試驗報告應(yīng)包括下列信息:

a)注明采用GB/T1634有關(guān)部分;

b)標識受試材料所需的詳細情況;

c)試樣制備方法

d)熱浴中所用的液體傳熱介質(zhì);

e)所用的狀態(tài)調(diào)節(jié)和退火程序,如果有的話

GB/T1634.1-2004/Iso75-1:2003

f)負荷變形溫度,℃(如果在不同加荷方向上進行的兩次測量單個結(jié)果之差超過GB/T1634有

關(guān)部分規(guī)定的界限,則應(yīng)分別報告兩個方向的全部試驗結(jié)果

所用試樣尺寸;

h)試樣的放置方式(平放或側(cè)立);

)所用的彎曲應(yīng)力;

j)所用的跨度;

k)在試驗過程中或從儀器中卸下后注意到的試樣任何異常情況。

GB/T1634.1-2004/ISo75-1:2003

參考文獻

1]ISO3167:2002,塑料多用途試樣

[2]IsO10350-1:1998,塑料可比較單點數(shù)據(jù)的獲得和表示第1部分:模塑材料

oN寸

mo-