塑料型材力学性能检测标准（拉伸 / 冲击 / 弯曲）

问：塑料型材拉伸、冲击、弯曲力学性能检测有哪些标准？检测过程需遵循哪些规范？

答：

一、标准名称（涵盖塑料型材拉伸、冲击、弯曲力学性能检测的国内主要标准）

1. GB/T 1040.1-2018《塑料 拉伸性能的测定 第1部分：总则》

2. GB/T 1043.1-2008《塑料 简支梁冲击性能的测定 第1部分：非仪器化冲击试验》

3. GB/T 9341-2008《塑料 弯曲性能的测定》

4. GB/T 8814-2017《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》

5. GB/T 11793-2008《未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗》

二、标准内容

GB/T 1040.1-2018规定了塑料拉伸性能测定的总则，适用于各类塑料材料，包括塑料型材。该标准明确了试样的类型与制备要求，如对于型材试样，需根据其截面形状和尺寸选取合适的试样类型，常见的有Type 1A、Type 2等。在试验条件方面，规定了标准环境温度为（23±2）℃，相对湿度为（50±5）%，也可根据协议采用其他环境条件。试验速度根据材料特性确定，对于硬质塑料，拉伸速度通常在5mm/min至50mm/min之间。检测过程中需测量试样的原始标距、宽度和厚度，试验时记录力与伸长量的关系，计算拉伸强度、断裂伸长率等性能指标，其中拉伸强度按公式σt = Ft / A0计算，式中σt为拉伸强度，Ft为最大力，A0为原始横截面积。

GB/T 1043.1-2008针对塑料简支梁冲击性能的非仪器化冲击试验做出规定，适用于评估塑料型材在高速冲击条件下的韧性。标准中试样类型有A型、B型等，对于型材，需加工成规定尺寸的试样，如A型试样尺寸为（80±2）mm×（10±0.5）mm×（4±0.2）mm，缺口类型可采用A型缺口（缺口深度2mm）。试验环境温度为（23±2）℃，冲击摆锤能量根据材料预计冲击强度选取，常见的有1J、2.75J、5.5J等。试验时将试样放置在支座上，使缺口位于冲击方向的反侧，摆锤自由落下冲击试样，通过观察试样是否断裂及测量剩余能量，计算冲击强度，无缺口试样冲击强度aub = W / (b×d)，其中W为消耗的能量，b为试样宽度，d为试样厚度。

GB/T 9341-2008详细说明了塑料弯曲性能的测定方法，适用于塑料型材在弯曲载荷作用下的性能评估。试样通常为矩形截面，尺寸根据型材情况确定，如长度（80～120）mm，宽度（10±0.5）mm，厚度（4±0.2）mm，跨距为试样厚度的16倍（对于厚度小于3mm的试样，跨距可为厚度的20倍）。试验环境温度（23±2）℃，相对湿度（50±5）%，弯曲速度为（2±0.2）mm/min或（10±1）mm/min。试验时将试样放在两个支座上，通过压头在试样中点施加弯曲载荷，记录载荷与挠度的关系，计算弯曲强度和弯曲弹性模量，弯曲强度σf = 3FL / (2bh²)，其中F为最大载荷，L为跨距，b为试样宽度，h为试样厚度；弯曲弹性模量Ef = L³m / (4bh³)，m为载荷-挠度曲线线性段的斜率。

GB/T 8814-2017专门针对门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材的性能做出规定，其中包含了拉伸、冲击、弯曲等力学性能要求。在拉伸性能方面，要求型材的拉伸屈服强度不小于40MPa，断裂伸长率不小于8%。冲击性能采用简支梁冲击试验，缺口冲击强度在（23±2）℃时不小于10kJ/m²。弯曲性能方面，弯曲弹性模量不小于2000MPa，弯曲强度不小于60MPa。同时，该标准还规定了这些性能的检测方法需参照相应的基础标准，如拉伸性能参照GB/T 1040系列标准，冲击性能参照GB/T 1043系列标准等。

GB/T 11793-2008涉及未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料窗的性能要求，其中对组成塑料窗的型材力学性能有明确规定。拉伸性能上，型材的拉伸屈服强度应≥40MPa，断裂伸长率≥8%。冲击性能采用简支梁缺口冲击试验，在23℃时冲击强度≥10kJ/m²。弯曲性能中，弯曲弹性模量≥2000MPa，弯曲强度≥60MPa。该标准还强调型材的力学性能检测需按照相关标准执行，以确保塑料窗在使用过程中的结构稳定性和安全性。

三、检测的作用及方法

塑料型材力学性能检测的作用至关重要，它能有效评估型材在使用过程中抵抗拉伸、冲击、弯曲等外力作用的能力，确保其满足设计和使用要求，保障产品质量与安全。检测方法上，拉伸试验需使用万能材料试验机，按标准制备试样并安装，设定试验速度和环境条件，记录力与伸长数据并计算相关指标；冲击试验采用冲击试验机，将制备好的试样正确放置于支座，释放摆锤冲击试样，根据能量变化计算冲击强度；弯曲试验同样使用万能材料试验机，将试样置于支座上，通过压头施加弯曲载荷，记录载荷与挠度关系以计算弯曲强度和弹性模量。整个检测过程需严格遵循标准规范，确保操作准确、数据可靠。