DSISO 844-2026《硬质泡沫塑料 压缩性能的测定》标准立项发展报告

DS/ISO844-2026《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Rigidcellularplastics–Determinationofcompressiveproperties摘要硬质泡沫塑料作为一类具有优异比强度、隔热性和能量吸收特性的高分子材料，广泛应用于建筑保温、交通运输、包装防护及航空航天等领域。压缩性能是评价硬质泡沫塑料承载能力和结构适用性的核心指标，直接关系到产品设计选材、质量控制与工程安全。DS/ISO844-2026《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》标准是在国际标准化组织ISO/TC61/SC10技术归口下对原ISO844:2021版的系统性修订与确认成果。本报告系统梳理了该标准的修订背景、核心技术内容与试验方法要点，重点阐述了压缩强度、相对形变10%时的压缩应力及压缩模量等关键参数的测定原理与操作规范，分析了标准在试样制备、试验速度选择、结果计算与精密度表述等方面的技术改进。报告还介绍了标准所体现的与国际接轨的技术协调机制，以及主要参与单位在该标准制定过程中的技术贡献，并对标准未来的发展方向进行了展望。该标准的发布实施将进一步提升我国硬质泡沫塑料压缩性能测试的规范性和国际一致性，为材料研发、质量控制及工程应用提供坚实的技术支撑。关键词：硬质泡沫塑料；压缩性能；压缩强度；标准修订；ISO844；试验方法Keywords:Rigidcellularplastics;Compressiveproperties;Compressivestrength;Standardrevision;ISO844;Testmethod一、引言泡沫塑料又称多孔塑料，是以树脂为基础制成的内部具有无数微孔结构的材料。按照泡孔结构的不同，可分为闭孔型、开孔型和混合型；按照机械性能的差异，则可分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料。其中，硬质泡沫塑料因具有质轻、比强度高、隔热隔音性能优异、缓冲抗震能力强等显著特点，在建筑外墙保温、冷库隔热、车辆船舶制造、精密仪器包装、风力发电叶片芯材以及航空航天结构件等众多领域获得了广泛应用。随着应用场景的不断拓展和工程要求的日益提高，对硬质泡沫塑料力学性能，尤其是压缩性能的准确评价提出了更高要求。压缩性能是表征硬质泡沫塑料在承受压载荷时抵抗变形和破坏能力的重要指标，直接决定了材料在投入使用后的承载可靠性。无论是作为结构芯材承受面内压缩载荷，还是作为保温层承受风荷载或施工荷载，压缩强度、压缩模量等参数都是工程设计不可或缺的基础数据。因此，建立一套科学、统一、可比的压缩性能试验方法标准，对于规范材料生产、指导产品应用、促进国际贸易具有十分重要的意义。国际标准化组织（ISO）长期以来一直关注泡沫塑料试验方法领域的标准化工作，由ISO/TC61（塑料）技术委员会下属SC10（泡沫塑料）分技术委员会负责相关标准的制修订。ISO844标准作为硬质泡沫塑料压缩性能测定的基础性方法标准，为全球范围内该材料的性能评价提供了统一的技术依据。本次DS/ISO844-2026标准的发布，是在全球材料科学与试验技术持续进步的背景下，对国际通行测试方法的一次重要更新与确认。二、标准修订背景与工作过程（一）技术发展与产业需求的双重驱动近年来，硬质泡沫塑料领域的技术创新十分活跃。一方面，以聚氨酯（PU）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚酰亚胺（PI）等为代表的热固性和热塑性泡沫体系不断推陈出新，交联密度、泡孔结构控制水平显著提升，材料呈现出更高的强度和模量；另一方面，以聚醚酰亚胺（PEI）、聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）等为代表的高性能结构泡沫在航空航天、轨道交通等高端领域的应用日益广泛，对压缩性能测试的精度、重复性和再现性提出了更为严格的要求。与此同时，试验技术的进步也为标准修订提供了支撑。万能材料试验机的控制精度、力值测量传感器的灵敏度、位移测量手段的自动化水平均大幅提升，使得采用更精确的方法测定压缩模量成为可能。此外，实验室间比对试验（round-robintesting）数据的积累，为完善标准的精密度条款提供了翔实的数据基础。（二）标准制修订的主要过程DS/ISO844-2026系丹麦标准化机构（DanskStandard,DS）采用ISO844:2021国际标准（IDT，等同采用）的结果。该国际标准由ISO/TC61/SC10（泡沫塑料分技术委员会）负责制定，历经工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）和最终国际标准草案（FDIS）等各阶段严格的审查程序。在修订过程中，各国专家围绕试样尺寸与制备方法、试验速度的设定、压缩屈服点的判定方式、模量计算的应变区间等关键技术问题进行了多轮深入研讨，并通过国际实验室间比对试验对方法的关键性能指标进行了验证，最终形成了各方认可的修订文本。三、标准主要内容与技术要点（一）范围界定DS/ISO844-2026标准明确规定了测定硬质泡沫塑料压缩性能的试验方法。标准适用于各类硬质泡沫塑料材料，给出了在规定的温度、湿度条件和试验速度下测定压缩强度（或相对形变10%时的压缩应力）及压缩模量的方法。需要指出的是，标准中所定义的"压缩强度"特指材料在屈服点（即应力-应变曲线上应变增加而应力不增的拐点）处的压实应力值；而对于部分在达到10%相对形变前尚未出现明显屈服点的材料（如某些高密度交联泡沫），则测定并报告相对形变为10%时的压缩应力作为表征值。这一规定与材料在不同密度、不同基体树脂条件下的实际力学响应行为相匹配，保证了方法在不同类型硬质泡沫塑料间的适用性。（二）原理概述试验的基本原理是将规定尺寸的矩形试样置于试验机的两平行压板之间，以恒定的速度沿试样高度方向施加压缩载荷，连续记录试验过程中的力值及相应的形变量，据此绘制应力-应变曲线或采集特征点的数据，经过计算得到所需的压缩性能参数。在测定压缩模量时，标准引入了自动记录应力-应变曲线初始直线段斜率的方法，要求采用适当的记录比例以保证足够的分辨率。（三）试验设备要求标准对试验设备提出了明确的技术要求：1.压缩试验机：应能够以规定的恒定速度移动压板，且速度误差控制在规定范围内。试验机的力值测量系统应满足相应精度等级要求，通常需符合ISO7500-1的有关条款，确保在试验量程内的力值示值误差满足±1%以内的要求。2.压板：两块刚性平行压板应经过机加工和磨光处理，其表面应平整、光滑，并确保在试验过程中始终保持平行且垂直于施力方向。压板的尺寸应足以覆盖试样的整个表面，防止试样受压时出现局部压溃或载荷分布不均。3.测微计和千分尺：用于测量试样的尺寸，应具有足够的精度和分辨率，能够准确测量试样的长度、宽度和厚度。（四）试样制备与状态调节试样应自材料的匀质部位切取，可采用锯切、铣削或机加工方式制备。试样形状应为棱柱体或圆柱体，并符合标准规定的尺寸要求。考虑到各向异性材料在不同方向上压缩性能可能存在差异，标准强调应明确试样受压方向与材料发泡上升方向（即各向异性方向）的关系，以便测试结果能够正确反映材料在实际使用工况中的性能特征。此外，若材料具有表皮，试样通常自中心部位截取，以避免表皮层对测试结果的影响。试样数量的确定原则遵循统计要求：当需要更高精度时，应增加试样数量。标准对状态调节条件进行了规定，通常要求在温度23℃±2℃、相对湿度50%±5%或温度23℃±2℃、相对湿度50%±10%的环境中进行规定时间的状态调节，具体条件依据材料特性选择。状态调节时间、试验环境条件等在试验报告中必须予以明确记录，以保证测试条件的可追溯性。（五）试验步骤标准规定的试验操作程序严格而具体。首先测量试样尺寸，在试样不同位置进行多次测量取平均值。随后将试样置于试验机下压板的中心位置，调整压板至恰好与试样上表面轻轻接触。试验速度的选择是影响测试结果的重要参数之一，标准规定了试验速度范围，推荐值为试样厚度的10%/min（即相对形变速率约10%/min），对于不同材料可参照相关产品标准另行规定。施加负载时，应记录力-形变曲线或采集数据点，直至相对形变达到规定值（通常为10%）或试样发生破坏。（六）结果计算与表示标准明确给出了压缩强度、相对形变10%时的压缩应力以及压缩模量的计算方法。压缩强度（σm）按下式计算：σm=Fm/(l×w)其中：Fm为记录的屈服点（或规定的破坏点）处最大力值，单位为牛顿（N）；l和w分别为试样的长度和宽度，单位为毫米（mm）；σm以千帕（kPa）计。相对形变10%时的压缩应力（σ10）计算方式类似，但力值取相对形变达到10%时所对应的力值。标准特别指出，若根据应力-应变曲线判断屈服点出现在相对形变10%之前，则压缩强度即为屈服点处的应力值；若屈服点在10%之前未出现，则以10%形变处的应力值作为表征。这一规定保证了所有类型的硬质泡沫塑料均有明确的压缩性能特征值可供工程参考。压缩模量（Ec）由应力-应变曲线初始直线段上两点间的应力差与应变差之比求得：Ec=(σ2-σ1)/(ε2-ε1)标准规定取应变值ε1=0.0005和ε2=0.0015（或依据曲线实际情况选定合适的线性区间）对应的应力值进行计算，以保证计算结果的代表性。（七）精密度精密度条款是试验方法标准中的重要内容。DS/ISO844-2026列出了依据实验室间比对试验结果确定的重复性（repeatability）和再现性（reproducibility）数据。在规定的试验条件下，同一实验室由同一操作者使用同一设备对相同材料进行多次测试所得结果的一致性（重复性），以及不同实验室对相同材料测试结果的一致性（再现性），均以标准差或变异系数的形式加以量化。这些数据为使用者在评定测试结果的有效性、比较不同批次材料性能的差异显著性时提供了重要的统计学依据。四、标准的主要技术特点与创新（一）宽泛的材料适用性标准在方法设计上兼顾了从低密度（如20kg/m³的聚苯乙烯泡沫）到高密度（如300kg/m³以上的聚甲基丙烯酰亚胺结构泡沫）的宽泛密度范围，也考虑了硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、聚氯乙烯泡沫等多种基体类型的材料特性。试样尺寸可根据材料密度和最大可用厚度灵活调整，但各尺寸要素之间的比例关系应保持一致，以保证测试结果的可比性。（二）明确的屈服判定准则针对硬质泡沫塑料在压缩过程中可能表现为脆性破坏或延性屈服的不同响应特征，标准给出了清晰的结果判定规则。对于存在明显屈服点的材料取屈服应力为压缩强度，对于无明显屈服点的材料取10%相对形变时的应力作为特征值，这种双轨制的结果处理方式有效避免了不同材料类型在统一方法下可能出现的歧义，确保了标准执行的统一性和结果报告的可比性。（三）严格的试验条件控制标准从试样制备、状态调节、环境条件到加载速率和记录方式，均给出了可操作的技术规定，同时对试验机的力值精度、压板平行度等关键技术参数设置了量化指标。这些规定有效地控制了试验过程中各环节可能导致的不确定度来源，为实现实验室间测量结果的一致性奠定了方法学基础。五、主要参与单位介绍DS/ISO844-2026标准的制定依托于国际标准化组织ISO/TC61/SC10技术委员会的平台，全球多个国家的标准化机构和塑料行业组织参与了修订工作。在该标准采用为国家标准的过程中，丹麦标准化机构发挥了重要的组织协调作用。DanskStandard（丹麦标准协会，简称DS）是丹麦的国家标准机构，负责丹麦国内标准的制定、采用和推广工作，同时代表丹麦参与欧洲标准化委员会（CEN）和国际标准化组织（ISO）的活动。作为ISO的常任成员，DanskStandard在塑料和橡胶领域的标准化工作中具有长期积累的专业经验。在DS/ISO844-2026标准项目的推进过程中，DanskStandard组织丹麦国内来自塑料工业协会、科研机构和骨干企业的技术专家组成技术委员会，对国际标准提案进行系统研究和技术评审，确保国际标准能够充分反映包括丹麦在内的北欧地区在泡沫塑料领域的先进技术和产业利益。DanskStandard还负责组织该标准的丹麦语版本翻译工作，保障标准在国内的有效实施。此次标准的成功发布，体现了DanskStandard在推动国际标准与国家标准衔接方面所发挥的桥梁作用。从国际标准技术归口的视角看，ISO/TC61/SC10的工作承担了标准技术内容的核心审订任务。SC10汇集了来自各国在泡沫塑料领域最具影响力的技术专家，通过其下属工作组（WG）开展具体技术工作。各国代表团基于本国产业实践和研究成果提交技术提案，经过充分的讨论、验证和投票表决，最终形成国际共识。这种全球化的技术合作机制保障了DS/ISO844-2026标准代表了当前国际硬质泡沫塑料压缩性能测试领域的先进技术水平。六、标准的意义与应用价值（一）促进检测方法与国际接轨硬质泡沫塑料是国际贸易活跃的材料类别之一。DS/ISO844-2026等同采用国际标准，实现了与ISO844:2021的完全一致性，这为我国硬质泡沫塑料产品出口检验、进口材料验收和国际贸易仲裁提供了统一的技术语言，有效降低了因测试方法差异导致的贸易技术壁垒。标准在建筑材料、交通运输工具制造等领域的应用，为相关产品认证和市场准入提供了国际互认的技术支撑。（二）支撑材料研发与质量控制压缩性能数据是硬质泡沫塑料研发过程中衡量配方设计和工艺优化成效的核心指标。该标准为科研人员规范、准确地获取材料压缩性能数据提供了方法论指导，有助于建立可靠的数据库和材料性能对比基准。对于生产企业而言，按照统一标准进行出厂检验和质量控制，不仅能够确保产品批次间性能的稳定性，也为产品性能的持续改进提供了可量化的目标。（三）保障工程应用安全可靠在建筑保温、结构承载、冲击防护等