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GB／T 40384-2021 塑料 聚合物熔体瞬态拉伸黏度的测定.pdf简介：

GB/T 40384-2021是中国国家标准，全称为《塑料 聚合物熔体瞬态拉伸黏度的测定》，该标准主要规定了塑料聚合物熔体在特定条件下进行瞬态拉伸黏度测量的方法。瞬态拉伸黏度是一种测量流动性质的物理量，它体现了材料在受力瞬间的黏性响应。

该测试方法主要用于评价塑料聚合物在加工过程中的流动性能，如熔融指数、熔体黏度随温度的变化等，这对于塑料产品的加工、成型和性能控制具有重要意义。通过这种测试，可以了解材料在高温下的流动性和对剪切应力的响应，这对于选择合适的加工条件和评估产品性能具有指导作用。

该标准可能包括了实验设备的要求、试样的制备、测试过程的描述、数据处理和结果解释等内容，以确保测量结果的准确性和一致性。根据GB/T 40384-2021进行测试，可以为塑料制品的生产和质量控制提供科学依据。

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小列文件中的内容通过文中的规范性引用而村 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T 2035塑料术语及其定义(GB/T 2035—2008.JSO 472.1999.IDT)

GB/T2035界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 注：3.1～3.5中应变和应变速率的定义由Whorlowl1给出，恒定Hencky应变速率下单轴拉伸的启动流定义由流 变学会命名委员会给出[2]。 Hencky应变 Hencky strain E 伸长率的自然对数，见公式（1）： =In(l/l。) ·（1） 式中： l一一试样长度，单位为米（m）； l。试样初始长度，单位为米（m）。 注1：也被称为自然应变或真实应变。 注2：为无量纲的物理量。 .2 Hencky应变速率Henckystrainrate Hencky应变随时间变化的速率，见公式（2）：

GB/T2035界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 注：3.1～3.5中应变和应变速率的定义由Whorlowl1给出，恒定Hencky应变速率下单轴拉伸的启动流定义由流 变学会命名委员会给出[2]。 3.1 Hencky应变 Hencky strain E 伸长率的自然对数，见公式（1）： =n(l /lo) ·（1） 式中： 一一试样长度，单位为米（m）； l。一试样初始长度，单位为米（m）。 注1：也被称为自然应变或真实应变。 注2：e为无量纲的物理量。 3.2 Hencky应变速率Henckystrainrate Hencky应变随时间变化的速率，见公式（2）：

E（t,）=lim（t，)

注1：如果能得到稳定的值GB 3226-1982 机械挖掘机铲斗容量标定，则该值表示平衡拉伸黏度。不表现出稳态行为的材料不适用于此类“平衡拉伸黏度 注 2:7以帕斯卡秒(Pa · s)为单位。

在描述和模拟塑料加工过程时，宜使用Hencky应变。本文件中的应变和应变速率均应采用 Hencky值。 使用拉伸流动方法可获得聚合物熔体拉伸黏弹性定量准确的数据。在采用恒定应变速率法进行拉 伸流动测量时，应变速率在整个试样上应是均匀的，并随时间保持恒定。 注1：流体单元的Hencky应变速率与其初始长度无关，只由该单元内的速度场确定，是一种更合适的流体特征 参数。 注2：剪切流动的研究一般只涉及稳态行为，与此相反，拉伸流动通常需要描述成瞬态行为。在恒定拉伸应变速率 下，材料可能表现出无边界的应力增长行为，即应力随着应变增大而不断增加直到材料失效，也可能应力随 着应变增大而达到某个稳定值，从而产生平衡拉伸黏度。后者通常发生在大应变的情况下。因此，平衡拉伸

在描述和模拟塑料加工过程时，宜使用Hencky应变。本文件中的应变和应变速率均应采用 Hencky值。 使用拉伸流动方法可获得聚合物熔体拉伸黏弹性定量准确的数据。在采用恒定应变速率法进行拉 伸流动测量时，应变速率在整个试样上应是均匀的，并随时间保持恒定。 注1：流体单元的Hencky应变速率与其初始长度无关，只由该单元内的速度场确定，是一种更合适的流体特征 参数。 注2：剪切流动的研究一般只涉及稳态行为，与此相反，拉伸流动通常需要描述成瞬态行为。在恒定拉伸应变速率 下，材料可能表现出无边界的应力增长行为，即应力随着应变增大而不断增加直到材料失效，也可能应力随 着应变增大而达到某个稳定值，从而产生平衡拉伸黏度。后者通常发生在大应变的情况下。因此，平衡拉伸

GB/T403842021

黏度取决于应变速率，而与应变或时间无关。通常，拉伸黏度是应变、应变速率和温度的函数。 注3：拉伸流动方法的基本原理是使试样受拉伸变形，通过测量试样上的力和变形，可确定应力、应变以及应变速 率，进而计算得到在这一过程中试样瞬态拉伸黏度的变化曲线。 注4：通常有4种方法进行拉伸流动测量：恒定应变速率法、恒定应力法、恒定力法和恒定速度法。本文件仅描述 了第一种方法

测量装置应包含下列类型之一的夹具（夹具类型决定了仪器结构），示意图见图1～图4：图中使用 符号见8.1： A型，双旋转夹具。每个夹具应由单个旋转元件或一对旋转元件组成，图中仅显示成对旋转 元件的仪器结构。施加在试样上的力可在固定端或旋转端进行测量。 注：在固定的夹具上对力进行测量比在移动的夹具上更容易也更精确，避免夹具的振动和惯性将噪声和误差引人 力信号中

图1A型测试仪器示意图

型，一个旋转夹具和一个固定夹具。旋转夹具应由单个旋转元件或一对旋转元件组成。施 加在试样上的力通常在固定端进行测量

一C型，双平移（非旋转)夹具

图2B型测试仪器示意图

图3C型测试仪器示意图

D型单平移（非旋转)夹具

图4D型测试仪器示意图

在A型、B型、C型或D型仪器结构中，试样均应安装在夹具间并受单轴拉伸。设备应充许在恒温 知恒定应变速率下，测量或确定施加在试样上的力以及试样的应变和应变速率。试样的应变和应变速 率应由夹具的位移和/或速度计算出，或直接通过测量试样的尺寸和/或局部速度得到

可将试样放置在硅油浴中或带有强制通风的温控箱中来加热。 当用强制通风加热时，可在环绕试样的腔体中使用某种气体来提供所需的测试环境，如氮气以提供 情性气氛， 注1：使用硅油浴时，试样加热速度可能更快， 对于低黏度材料，应使试样在加热和测试过程中得到适当支撑，以避免试样在重力影响下下垂。 注2：使用硅油浴时，试样由于硅油的浮力而获得支撑，特别是当测试温度下硅油和试样的密度相匹配时。使用强 制通风的温控箱时，试样能通过气体提供的缓冲作用获得支撑 部分聚合物可能会吸收硅油。宜通过改变浸入时间，核查浸入时间是否会影响所测的聚合物性能 参见附录A。当需要定量结果时，应进行该项检查 即便硅油不影响瞬态拉伸黏度对应变（或时间)曲线的形状，也可能会影响材料的失效点。评估硅 油对所测聚合物性能的影响时宜同时考虑这两个方面的影响。 可使用替代方法来检查浸入硅油对试样的影响，包括对试样浸入硅油前后的质量或尺寸进行测量 来判断试样是否发生变化，参见附录A

温度测量装置宜安装在靠近试样的位置，装置不应与试样接触。至少应在两个位置安装温度传感 器，以监测沿试样长度方向的温度均匀性。 注：沿试样长度方向的温度均匀性对于测量聚合物熔体的瞬态拉伸流动性质是至关重要的。局部的热点将导致这 些区域的应变过大，可能使材料过早失效。特别是对于不具有高应变硬化的材料来说，这种效应更为显著。 不同位置的温度差异应在士0.75℃范围内。 温度随时间的变化应在设定温度的士1.0℃范围内 温度传感器的分辨率应为0.05℃或更优，并应使用精度在土0.05℃范围内的装置进行校准

5.4应变和应变速率测量

试样的应变和应变速率应通过测量夹具的位移和/或速度来确定，或直接测量试样的尺寸和/或局 部速度得到， 可使用光学法或切割法测量测试过程中试样的直径，以得到应变和应变速率，并评估变形的均 匀性。 注：使用切割法时，一旦实施切割测试就停止了，因此无法获得材料失效时的数据。 试样局部的速度可用光学法进行测量。 可对试样在夹具上的滑动进行修正。测试时通过其他方法测量试样的直径或局部速度并得到试样

的应变，以获得修正数据。 设备测量应变的精度应在测量值的土3%范围内。 设备测量应变速率的精度应在测量值的土3%范围内

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对于试样在测试过程中受到的力，应根据力的大小选择合适的方法进行测量，例如使用板簧装置。 注1：测试聚乙烯时，对于直径约3mm的试样，测得的力的峰值最大约1N。 力值测量装置的分辨率不宜大于满量程值的0.1%。 设备测量力值的精度应在满量程值的士2%范围内。 注2：力值测量装置的精度宜在测量值的士2%范围内（特别是在力值较小的情况下要进行精确测量时），但该要求 在力传感器量程范围的小力值区域可能难以实现

应定期对流变仪的力、位移、位移速率和温度等值进行校准。 由于测量值（特别是力的测量值）可能对温度敏感，因此宜在测试温度下进行校准。 注：无已知的可证标准物质用于检查这类仪器的校准。 在使用某些参考物质检查仪器的校准时渝18J04：装配式建筑内隔墙墙板图集（层高3m）.pdf，参考物质的瞬态拉伸黏度以及试样的尺寸宜与仪器正常 操作期间使用的接近

取样方法，包括任何特殊的试样制备和引入流变仪的方法，除另有约定外，应符合相关材料标准的 规定。 当样品或试样具有吸湿性或含有挥发性成分时，应将其密封储存以防止或尽量减少对测量的影响。 在制备试样之前可对样品进行干燥。 试样应能代表被采样的材料。重复测试可用于识别批次间或批次内产品的变化

试样横截面应为圆形或矩形。 圆柱形试样可由挤出、注塑、传递模塑或压塑制得。 条状试样可由挤出、注塑、压塑或从片材切割制得。 圆柱形试样的长径比宜大于10。可测量长度或直径不同的试样，得到不同长径比下的测试数据， 来评估末端效应的大小，并确定其对测量结果的影响。 注：长径比大于10是为了降低末端效应，但是较长的试样会导致能达到的最大应变速率降低 试样应不含有任何可见的杂质、空隙或气泡。试验前后，试样不应出现任何明显的变色 对于圆柱形试样，应在沿长度方向至少3个位置上测量试样的直径D。将试样旋转90°后重复测 量。根据这些测量值计算直径平均值。 对于矩形试样，应在沿长度方向至少3个位置上测量宽度和厚度，计算宽度6和厚度h的平均值。 根据以上测量值计算试样的横截面积。 试样的直径、宽度和厚度应均匀，偏差在其平均值的土2%内

可在测试前施加已知确定的应变来预处理试样，并在进行测试之前使应力松弛至零。

使试样在恒定应变速率下拉伸Q／GDW 11580-2016 水电站节能技术监督导则.pdf，直到试样失效或达到设定的应变值。 记录力、夹具速度、应变和应变速率等数据随时间的变化。 使用第8章中适用的公式分析数据。需要时，可对机器柔量、末端效应、应变和应变速率误差以及 试样的热膨胀或应力松弛等效应进行修正。 可能需要检查材料是否降解或交联，特别是在低应变速率下测试时间较长的情况下。同时检查试 样是否过早失效、在夹具处断裂或滑脱。 可通过改变试样在测试前和测试过程中浸入油浴或在温控箱中的时间，来检查降解、交联和硅油对 试样的影响.然后评估这些效应对测量结果的影响

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