自由落镖法检测塑料薄膜抗冲击能力

自由落镖法是在给定高度的自由落镖冲击下,测定50%塑料薄膜和薄片试样破损时的能量,以冲击破损质量表示塑料薄膜或厚度小于1mm的薄片的抗冲击能力。

(1)试验原理

当落镖从自由落镖冲击试验机的一定高度处下落时,它以一定的动能冲击试样,落镖质量越大,动能越大,冲击能量也就越大。落镖对试样所做的功:W=mgh-1/2mV²式中

W——落塾对试样所做的功;

m——落镖的质量;

h——落镖的下落高度;

V——落镖对试样的冲击速度。

当试样破损时,V=0,则有W =mgh,即落镖对试样所做的功与其质量成正比。因此,可以用落镖质量来衡量塑料薄膜抗冲击能力的大小。

(2)试验设备

1-立柱;2-电磁铁;3-冲击头;4-压紧汽缸;5-活动压板;6-试样;7-固定压板;8橡胶垫

自由落镖法所用试验设备是落球式冲击试验机,如图所示,它由落镖、试样夹具、电磁铁、定位装置、缓冲和防护装置、锁紧环等组成。落镖由光滑、抛光的铝、酚醛塑料或其他硬度相似的低密度材料制成,它必须有一个半球形的头部,在该头部安装直径(6.5±0.1)mm、长度至少115mm的一根圆柄,用于装卸砝码。圆柄是由非磁性材料制成,其端部有一钢销,当电磁铁通电时,钢销被吸住。每一个落镖的质量偏差是±0.5%。落镖头部的表面应无裂痕、擦伤或其他缺陷。电磁铁必须能吸住或放开质量为2000g的落镖。

砝码是由不锈钢或黄铜制成的圆柱体,其中心孔的直径是(6.5±0.1)mm。每一个砝码必须控制在规定质量的±0.5%以内。试验时,可以按照需要选择砝码,如图所示。

例如,济南赛成电子科技有限公司生产的BMC-B1落镖冲击试验仪适用于对塑料薄膜、薄片进行冲击试验,其主要技术参数如下。

①使用温度:10~35℃。

②测量方法:A法、B法(可选)

③测试范围:A法:50 ~ 2000g B法:300 ~ 2000g

0.66±0.01m(A法) 1.50±0.01m(B法)

④试样尺寸:> 150 mm × 150 mm

⑤测试精度:0.1 g(0.1J)

(3)测试方法

按照国家标准GB 9639“塑料薄膜和薄片抗冲击性能试验方法 自由落镖法"进行试验。试验方法分A、B两种方法。A法适用于冲击破损质量为50~200g的材料,所用落镖头部直径是(38±1)mm。B法适用于冲击破损质量为300~2000g的材料,所用落镖头部直径是(50±1)mm。

制备试样时,切取长宽尺寸均大于153mm 的塑料薄膜,或厚度小于lmm的薄片试样至少30个。试样应无气泡、折痕或其他明显的缺陷。所有试样应在标准环境中调节处理至少8h,并在相同的环境下进行试验。

具体测试步骤如下。

①将试样紧固于环形夹具之间,加置合适的砝码,提升落镖至规定高度,A法是(0.66±0.01)m,B法是(1.5±0.01)m。然后释放落镖,使之以自由落体形式冲击试样。若未冲破试样,应及时拦住落镖,避免二次冲击。

②冲击20个试样后,检查试样的破损率,若达到50%,试验结束。若不足50%,应改变落镖质量,重新做试验。

③以试样破损50%时的落镖质量作为薄膜抗冲击的破损质量,并计算抗冲击强度。

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