【QB轻工标准】 软质泡沫材料长期疲劳性能的测定

QB/T 2819—2006 中华人民共和国轻工行业标准 软质泡沫材料长期疲劳性能的测定 (Flexible cellular materials determination of long time fatigue, ISO 3385:1989, IDT) 2006-09-14 发布 2007-05-01 实施 前言 QB/T 2819-2006 本标准是等同采用 ISO 3385:1989《软质泡沫聚合材料恒定负荷反复压陷疲劳性能的测定》进行制定的。 本标准由中国轻工行业联合会提出。本标准由中国塑料制品标准化技术委员会归口。本标准起草单位：江苏省化工研究所有限公司、轻工业塑料加工应用研究所、江苏省聚氨酯产品质量监检检测站。 本标准主要起草人：吴英、夏燕、陈家琪。 1 范围 本标准规定了测定软质泡沫材料疲劳性能（厚度损失和硬度损失）的试验方法。 本试验方法用于评价最终用途为承载垫材的聚氨酯类、乳胶类软质泡沫聚合材料的性能。试验得出的厚度损失和硬度损失与实际使用中的情况是相互关联的，但并不一定完全一致。本试验方法同时适用于从块状材料上裁取的标准尺寸试样和具有多种形状的模塑试样。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 10807—1989 软质泡沫聚合材料压陷硬度试验方法 3 原理 用比试样体积小的压头反复压陷试样，每次循环使试样承载达到最大压陷负荷限定值。 4 设备 软泡反复压陷疲劳试验机，包含以下部分： 4.1 支撑板 支撑板能完全承载试样，且面积大于试样，板上开有直径 6 mm 的孔，孔间距 20 mm，以使空气从试样面排出。 4.2 压头 直径为 (250±1) mm，底部边缘有 (25±1) mm 的倒圆。该装置在每一压陷循环过程中所能提供的最大负荷能达到 (750±20) N。压头应紧固于导向装置，表面不滑但不抛光。用曲柄或其他合适的机械装置，使压头和试样能够在试样承载板和压头支架间以 (70±5) 次/min 的频率相对运动，运动的振幅应可以调节。 4.3 压头支架 试验当支架和支撑板最接近时，压头全部重量由试样承担；此外的时间，压头的重量由支架承受。压头应能空挂于支撑架上，以防止试样的超负荷承载。应提供方法，在每次循环过程中控制由压头施加的满负荷的时间。这一时间不能超过每一循环周期时间的 25%。 4.4 负荷测定装置 用以测定由压头施加于试样的负荷，在支撑板下安装负荷传感器是一个合适的方法。 注：在手动调节时，压头附着在轴的下端，此轴通过一个垂直支撑板和位于其上方的限位装置来支撑试样。在每次循环过程中，当压头的全部重量由试样支撑时，通过调节压头相对支撑板的垂直位置，来控制压头施加的满负荷的时间（见图 1 手动调节装置示意图）。图 2 为自动调节装置示意图：凭此装置，每次循环中，用时间直接控制试样满负荷的承载时间。 5 试样 5.1 形状和尺寸 试样是规整的平行六面体，边长为 (380±20) mm，厚度为 (50±2) mm。试样的形状和尺寸可按供需双方要求商定。 5.2 试样取向 如果试样材料具有方向性，则陷力所施加的方向应由供需双方协议确定，通常试验的方向应与产品实际制作时的受力方向一致。 5.3 试样数量 进行 3 个试样的试验。 5.4 状态调节 材料在生产后 72h 进行试验。在外在产品生产出 16h 或 48h 后，如果能确定产品的压缩永久变形，且 72h 所测得结果的差别不超过 ±10%，则也可允许在生产出 16 或 48h 后进行试验。试样应在没有形变和无明显弯曲的条件下，在下列环境条件下调节 16h 以上：温度 (23±2) ℃，相对湿度 (65±5) %。状态调节时间可包括生产之后的 72h 内。试验应在上述环境条件下进行。 6 试验步骤 按 GB/T 10807 测定各试样的初始硬度；然后按 GB/T 10807 中的方法 A 测定此试样的初始 (40±5)% 压缩硬度指数。 将试样放置于压头正下方的位置，调整行程直至试样的厚度，然后用曲柄转动支撑板以确保能够达到规定的 (750±20) N 的压力。同时也需要对压头的质量进行调整：在自动调节装置的情况下，当压头刚从支架中起时，就是所需的放置；而图 2 所示的装置中，只要能清晰显示出每次循环中位置的评估，试验就是可行的。 在试验过程中，当泡沫逐渐变软且没有自动调节装置时，必须经常使用手动调节以确保每次试验的试样达到规定的 (750±20) N 的压力。 试验机进行 80,000 次循环，然后移去试样，使试样在常态下恢复 (10±0.5) min。按 GB/T 10807 测定试样的最终厚度，然后按照 GB/T 10807 中的方法 A 测定试样最终的 (40±5)% 硬度指数。此时应将试样的初始厚度和初始硬度指数作为测定的起点。重复上述整个过程，测试至少两个试样。 7 计算和结果的表示 7.1 厚度损失百分数 厚度损失的百分数按（1）式计算，以百分比表示： Δd = [(d0 - d) / d0] × 100% (1) 式中： d0 —— 试样的初始厚度，单位为毫米 (mm)； d —— 试样的最终厚度，单位为毫米 (mm)。 用所获得的 3 个试样的中值作为最后的试验结果。 7.2 硬度损失 硬度损失 ΔH 按（2）式计算： ΔH = H0 - H (2) 式中： ΔH —— 试样的硬度损失，单位为牛顿 (N)； H0 —— 试样的初始硬度，单位为牛顿 (N)； H —— 试样的最终硬度，单位为牛顿 (N)。 用所获得的 3 个试样的中值作为最后的试验结果。 通常所使用的硬度损失百分数可以通过公式（3）与其绝对的硬度损失相关联： ΔH% = [(H0 - H) / H0] × 100% (3) 这个方法所表述的硬度损失的结果是绝对的。选择厚度损失百分数是因为通过对试验数据的统计分析表明：用这个方法进行表述减少了试验结果的可变性。 8 试验报告 试验报告应包括下述内容： a) 本标准编号； b) 材料的描述； c) 试验状态调节的温度、湿度； d) 所试验的非标准试样的尺寸和形状以及与标准不同的地方； e) 任何软质泡沫材料的主要取样方向； f) 反复压陷疲劳试验以后的试样厚度损失百分数的中值； g) 反复压陷疲劳试验以后的试样硬度损失的中值或硬度损失百分数的中值。