(高清版)GBT 33061.6-2023 塑料 动态力学性能的测定 第6部分：非共振剪切振动法

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会1——用资料性引用的GB/T33061.7替换了ISO6721-7、GB/T33061.1替换了ISO6721-1(见第1章);Ⅱ 1本文件描述了在0.01Hz～100Hz的频率范围内测定塑料剪切复数模量G·的受迫非共振方法。本文件适用于0.1MPa～50MPa动态储能模量的测定。本文件可研究模量大于50MPa的材料，但采用扭转振动方式可更精确地测定其动态剪切力学性能(见ISO6721-2和GB/T33061.7)。本文件特别适用于损耗因子大于0.02的测定，以便于研究大多数玻璃态-橡胶态松弛区的动态性能随温度和频率的变化(见GB/T33061.1)。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文GB/T33061.1塑料动态力学性能的测定第1部分：通则(GB/T33061.1—2016,ISO6721-1:GB/T33061.1界定的术语和定义适用于本文件。2GB/T33061.6—2023在明显低于试样固有剪切共振频率的频率下，试样受到正弦剪切力或位移的作用(见施加在试样上的周期性力和位移的振幅以及两者之间的相位角。采用本文件第10章的公式计算剪切5仪器在受正弦剪切力或变形的条件下，加载组件应能够测量试样组件周期性力和间相位角。加载组件可以有不同设计，图1为一种设计示意图。剪切试样组件由两个相同的粘在或夹持在金属端部件P₁和P₂之间的聚合物试样S构成。振动器V产生正弦力，通过剪切夹具C₁施加到试样组件的两个外端部件P₁上。位移传感器D用于监控振动台位移的可变振幅和频率。通过固定夹具C₂将试样组件固定在中心P₂处，每个聚合物试样S都受到相同程度的简单剪切变形。与C₂连接的力传感器F监控使试样变形的正弦力。也可通过振动器的电流计算力值。加载组件的每个构件的刚度通常远高于试样的刚度，夹持或螺栓连接可能显著降低装置的刚度。通过夹具夹持可让单个聚合物试样受到简单剪切变形，但应采取预防措施施加载荷产生的扭矩不会影响动态剪切力和位移的测量。还可通过挠度计来测量试样的变形，以便测量夹具C₁和C₂之间的相对位移。此时加载组件的刚度修正值将减小或可忽略不计(见10.1.3)。3剪切加载过程中夹具应以足够的力夹住试样组件，常温和低温下防止试样组件的加载组件和试样应对准以确保传感器记录的力的横向分量小于纵向力的1%。能够测量随时间变化的力、位移或这些量的比值。传感器测量力和长度的校准可溯源到的国家基准。为了测定动态性能，校准应精确到施加在试样组件上最小力和位移振幅的±2%。4精度为士10%。寸变化不应超过其平均值的3%。该尺寸应足够大，以保证动态应变和动态模量的测量精度[见公5图2剪切试样组件示意图(图1所示装置)6.3试样制备按照GB/T33061.1的规定。7试样数量8状态调节9测试9.1试验环境按照GB/T33061.1的规定。9.2试样横截面的测量按照GB/T33061.1的规定。69.3试样的安装9.4温度(变温试验)按照GB/T33061.1的规定。9.5.1频率的选择 (2)若试样的最大剪切应变超过线性变形区，则得到的动态性能将取决于施加位移的大小。该线性区随聚合物的组成和温度而变化，玻璃态塑料的线性区域通胶中，该影响在很低的动态应变下是显著的。通过在恒定频率下改变动态位移振频率范围进行测量(见GB/T33061.1)。在某些测试条件下，试样表现出中或高损耗(如在玻璃态-橡胶态过渡区),试10.1剪切储能模量G′的计算10.1.1一般要求7公式(3)中，方括号中的部分考虑了剪切过程中弯曲变形的影响。G'/E'的比值通常在0.37(各向同性玻璃态或半结晶态试样)到0.33(橡胶态试样)之间。10.1.2传感器共振修正在足够高的频率下，施加的变形将使力传感器产生共振。共振频率fp由公式(4)得出： (4)当施加公式(5)所述频率时，传感器的输出会有明显的误差。f>0.1fp (5)可在敲击无试样的附加夹具后，直接记录传感器输出的固有频率来确定力传感器的共振频率fp和支承质量mp。传感器共振修正后的试样刚度近似值由公式(6)得出： (6)从公式(6)得到的k值将代替公式(3)中的k,可获得更准确的G:估算值。推荐使用公式(4)和公式(5)来选择力传感器，其共振频率需高于测量频率范围，否则应对力的测量进行修正。10.1.3仪器刚度修正若k,>0.02k。,则加载组件的刚度的影响不可忽略，导致测试位移与试样位移存在明显差异。应采用公式(7)修正：从公式(7)得到kcos8c的值代替公式(3)中的k.cos8ca,可获得更准确的G'估算值。10.2剪切损耗因子tanδ。的计算仪器给出的tanoca为剪切损耗因子的近似值。当k₂>0.02k。时，加载装置的刚度将影响相位角测量的精度。损耗因子的修正值由公式(8)得出： (8)10.3剪切损耗模量G”的计算由公式(9)计算损耗模量G": (9)10.4结果表示按照GB/T33061.1的规定，测试结果保留三位有效数字。11精密度因为尚未获得实验室间试验的数据，所以无法得知本试验方法的精密度。89(资料性)表A.1给出了本文件与ISO6721-6:2019结构编号对照一览表。表A.1本文件与ISO6721-6:2019结构编号对照情况ISO6721-6:2019结构编号1122333445566778899ISO6721-6:2019结构编号原因了ISO6721-1增加图例C₁,C₂,P₁,P₂便于本文件的应用增加“从公式(6)得到的k值将代替估算值”明确测试结果保留三位有效数字[1]GB/T33061.1塑料动态力学性能的测定第1部分：通则[2]GB/T33061.7塑料动态力学性能的测定第7部分：非共振扭转振动法[3]ISO6721-2Plastics—Determinationofdynamicmechanicalproperties—Part2:Torsion-p