冲击性能

Ⅰ. 简支梁冲击试验

图5.36  单一缺口试验片图5.36 单一缺口试验片
图 5.37  简支梁冲击强度对比 (23℃)图 5.37 简支梁冲击强度对比 (23℃)

冲击性能表征了材料的韧性,可通过用摆锤击打试验片所产生的势能差进行计算。冲击性能包括带缺口的冲击强度(V型缺口)和无缺口冲击强度,如图5.36所示。进行无缺口冲击强度试验时,整个试验片都吸收了摆锤击打所产生的冲击能。但是在进行带缺口的冲击强度试验时,缺口处聚集了大量的冲击能,导致试验片被破坏的加剧。鉴于此,冲击强度值可能会发生逆转取决于试验片是否是带缺口的,例如:A504X90(>PPS-40%GF,<)和A670T05(弹性体改性,未强化PPS),(图 5.37)。特别是弹性体改性的规格可通过产生变形来吸收很大一部分冲击能而不被破坏。在产品实际设计阶段,由于制品形状以及其他因素的影响,缺口的影响(应力集中)经常是不可避免的。因此,带缺口的冲击强度就显得更加重要。

表 5.3 TORELINA™ 的冲击性能(23℃)

Item Units Glass fiber reinforced Glass + filler reinforced Elastomer improvement Unreinforced
A504X90 A604 A310MX04 A610MX03 A673M A575W20 A495MA1 A900 A670T05
Charpy impact strength Notched kJ/m2 11.0 12.0 8.0 7.0 15.0 7.3 7.5 4.0 5.8
Un-notched 45 46 18 22 55 36 40 260 345
  • * 测试方法:参照ISO179-1标准

Ⅱ. 温度关联

图5.38至5.45显示了“TORELINA™”9个典型代表规格的冲击强度与温度关系的变化趋势。依据是否使用了强化材、弹性体改性等其它因素,冲击性能随着温度的变化呈现出不同的趋势。针对普通强化系的规格(例如:A504X90)来说,它对温度的敏感度较低,在较大的温度范围内冲击强度的保持率能够维持在一个较高的水平。但是针对弹性体改性的规格来说,冲击性能对温度的相关性主要取决于强化材的含量,但是由于弹性体改性的效果,仍然具有很高的抗冲击性能。特别是,随着强化材含量的减少,弹性体增加会对改善冲击强度(韧性)的效果呈上升的趋势。

[一般强化规格]

(1) A504X90(标准)和A604

  • 图 5.38  带缺口冲击强度与温度的关系图 5.38 带缺口冲击强度与温度的关系
  • 图5.39  无缺口冲击强度与温度的关系图5.39 无缺口冲击强度与温度的关系

(2) A310MX04(标准)和A610MX03

  • 图5.40  带缺口冲击强度与温度的关系图5.40 带缺口冲击强度与温度的关系
  • 图5.41  无缺口冲击强度与温度的关系图5.41 无缺口冲击强度与温度的关系

[弹性体改性规格]

(3) A673M、A575W20和A495MA1

  • 图5.42  带缺口冲击强度与温度的关系图5.42 带缺口冲击强度与温度的关系
  • 图5.43  无缺口冲击强度与温度的关系图5.43 无缺口冲击强度与温度的关系

[非强化规格]

(4) A900和A670T05

  • 图5.44  带缺口冲击强度与温度的关系图5.44 带缺口冲击强度与温度的关系
  • 图5.45  无缺口冲击强度与温度的关系图5.45 无缺口冲击强度与温度的关系