低温性能试验

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第669页（1830字）

聚氯乙烯对温度的改变比较敏感，当制品所处的环境温度由高变低时，其变形能力逐渐降低，当达到某一低温时，就呈现出脆性。这时，如果施加外力，即使很小的变形，就会破坏制品。显然，制品变脆是不合乎使用要求的。为了确定合适的使用温度范围，以及控制产品质量，根据不同的规格、型号、用途和要求，通常需作各种试验，这些试验包括有：低温对折试验、低温冲击压缩试验、低温伸长试验、脆化温度试验等。这几种试验中，低温对折试验方法设备简单，操作方便，但因为它是静态法，所以试验数据重复性差，与实用情况差别较大。低温冲击及脆化温度试验方法都是冲击法，试验条件较苛刻，但数据的重复性较好，此法所测得的温度比静态法高。上述两种方法测得的结果与材料的最低使用温度接近。低温伸长试验方法仅适用于薄膜，是作为检查及控制产品质量的一种方法。现把这四种方法简述如下。

(一)低温对折试验

低温对折试验详见HG2－161－65。把试样置于不同的低温(一般用酒精加干冰获得低温)条件下保持15min，然后将试样压折180度，观察试样破裂时的温度，即低温对折耐寒温度。试样尺寸为：长100±1mm，宽10±0．5mm，厚0．3～1．0mm。试样的厚度对测定结果影响很大，因此不同厚度的试样所测得的数据不能互相比较。

(二)低温冲击压缩试验

低温冲击压缩试验详见HG2－162－65。用具有能量50±2．0kgfcm，速度2±0．05ms的冲锤，冲击压缩处于低温对折状态的试样，测定当试样的破裂率达50%时的温度，此温度即为低温冲击压缩耐寒温度。试样尺寸为：长50mm，宽6mm，厚0．3～0．7mm。注意不同厚度的试样所测得的数据不能互相比较。试样装夹见图10－4－1。

图10－4－1 低温冲击试验示意图

1－夹具 2－冲头 3－试样 4－试样台

测得数据可用分析法及图解法两种方法处理。分析法使用下述公式：

式中 T′——试样全部破裂时的最高温度(C)

△T——试验时的温度间隔(C)

S——试样从开始破裂到全部破裂，各次破裂百分数的总和

用分析法计算时，须使试验温度间隔相等。这样，试验工作比较麻烦，图解法则较简便。图解法是以试验温度和试样破裂百分数分别为纵横坐标，连接每次试验结果的点成直线，在直线上找出相应于试样破裂率为50%时的温度，即为冲击压缩耐寒温度。

(三)脆化温度试验

脆化温度试验参见ISOR974，ASTMD－746。用一只有一定形状的冲头以1．97ms速度，冲击处于低温状态的试样，求取试样50%断裂时之温度。试样尺寸为：长38±1mm，宽6mm，厚2mm，冲锤形状及试样的安装如图10－4－2所示。数据处理与低温冲击压缩试验方法相同，可用分析法或图解法。

图10－4－2 脆化温度装置示意图

1－冲头 2－夹具 3－试样

(四)低温伸长试验

试验仪器有耐寒系数测定仪或类似仪器。

将长度120mm，宽度10mm的薄膜试样置于－5℃的冷媒中，保持5min。然后，施加7．0MPa的拉伸应力，5min后观察试样的伸长值。伸长值越大，耐寒性越好。试样的伸长率ε(%)按下式计算：

式中 L_O——试样的有效长度(mm)

△L——试样在低温下受拉伸后伸长率(mm)

此法普遍作考察聚氯乙烯薄膜耐寒性好坏的一种指标。