ГОСТ 34163.2-2017 (ISO 6603-2:2000) Пластмассы. Определение поведения жестких пластмасс при пробое под воздействием удара. Часть 2. Инструментальный метод

Приложение D
(справочное)

     
Переход из вязкого состояния в хрупкое

Переходы из вязкого состояния в хрупкое часто происходят в серии испытаний, выполняемых при пониженной температуре. При таких переходах энергия пробоя, например, уменьшается, и/или изменяется тип разрушения. Причина таких переходов заключается в процессах молекулярной релаксации, которые становятся эффективными только при температуре выше определенного значения и которые увеличивают поглощение энергии удара.

Время испытания играет роль, аналогичную температуре, т.е. если время испытания сократить, увеличив скорость удара, температура перехода поднимется до более высоких значений.

Взаимосвязь между временем и температурой определяют по температурной зависимости от времени молекулярной релаксации, которое аппроксимируется уравнением Аррениуса

,

где - время релаксации или время испытания;

- кажущаяся энергия активации, Дж;

- константа;

- абсолютная температура перехода из вязкого состояния в хрупкое.

В области перехода часто наблюдается большой разброс результатов, например разрушение испытуемых образцов, хрупких или вязких при одной и той же температуре. В полиэтилене высокой плотности, например такая область перехода обнаружена между температурами минус 140°С и минус 105°С, в зависимости от относительной молекулярной массы и степени упорядоченности структуры.

Переходы из вязкого в хрупкое состояние могут идентифицироваться с помощью диаграммы усилие - деформация или по внешнему виду поврежденных образцов (см. рисунки 1-4 настоящего стандарта).

Для пластмасс, демонстрирующих переход из вязкого состояния в хрупкое, проведение и оценка испытаний на удар имеет определенные ограничения, т.к. образцы отдельной серии испытаний следует выбирать из двух разных типов пластмасс, а именно проявляющих вязкое поведение и проявляющих хрупкое поведение. В таких случаях средние значения и дисперсии статистически не определяют по всему диапазону измерений. Тем не менее, для характеристики поведения материала полезно применять среднее значение и стандартное отклонение среднего значения, вычисленные по индивидуальным значениям показателей.

Если имеется большое число измерений для обеих выборок, характеристические величины можно вычислить отдельно для хрупких и для вязких испытуемых образцов. Если необходимо, выбор определенных измерений для одной из двух выборок следует производить путем использования статистического метода, обычно применяемого для такой цели.