ABS/PC塑料球压痕硬度试验的不确定度评定

2023-09-05陈小燕

山东化工 2023年13期

陈小燕

(帅测(上海)检测技术有限公司,上海 201412)

ABS/PC树脂是随处可见、运用广泛的热可塑性工程塑料,由于结合了ABS材料的热成型特性和PC的物理机械性、抗冲击性、耐候性等优异特性,以及塑胶件易二次表面处理,如喷涂、水电镀、丝印、真空镀膜(PVD)、镭雕等,广泛应用于汽车内饰件[1]、商用工具、通信仪器、家电产品及照明设备等。塑料球压痕硬度指标是通过定量反映高分子材料抵抗另一种无弹性变形的刚性固体材料对其压入的能力[2],不同物性的树脂材料其抗压痕能力不同,生产商依据物性表来进行选择符合要求的树脂进行注塑生产。对于能否达到其要求的抗压痕硬度则需要进行测试确认,因此,测量结果的准确性非常重要。随着检测技术的高速发展,对于材料性能的检测不仅需要给出测量结果的最佳估计值,同时还应给出测量结果的不确定度[3]。本文评定了ABS/PC塑料球压痕硬度的不确定度[4],为更准确地衡量ABS/PC塑料球压痕硬度试验结果提供了一定基础。

1 试验部分

1.1 试验样品

本文选用的测试样品尺寸为 80 mm×80 mm×4 mm,厚度一致,表面平滑无鼓包,无划伤及异物掺杂的ABS/PC塑料板。

1.2 试验仪器

塑料球压痕硬度计:型号QYS-96B,长春市智能仪器设备有限公司。

1.3 试验步骤

按照ISO 291:2008《塑料-试样预处理和试验的标准环境》,取3 pcs 80 mm×80 mm×4 mm的试验板材在温度23 ℃±5 ℃,相对湿度为50%±5%的环境下调节24 h。状态调节完成后,在相同环境下进行球压痕硬度测定[5],试验方法根据DIN EN ISO 2039—1:2003《塑料-硬度测定第一部分:球压痕法》,总试验负荷F=358 N,钢球直径5 mm,测试保持时间30 s,测试结果见表1,测试中示意见图1。

表1 ABS/PC塑料板材球压痕硬度试验结果

图1 ABS/PC塑料板材球压痕硬度试验中

由于测试中存在测试人员粗心、仪器设备瞬间故障、操作不当或测试环境发生变化等情况,对测试结果及测量值准确性产生影响。为排除其影响,需对结果测量值进行判定和删除。异常值的检验方法本文选择依拉达准则[6]。

表2 ABS/PC塑料板材球压痕硬度试验异常值分析结果

2 不确定度评定

2.1 数学模型的建立

根据DIN EN ISO 2039—1:2003《塑料-硬度测定第一部分:球压痕法》,球压痕硬度是指以钢球直径5 mm,在试验负荷F=358 N的作用下垂直压入试样的表面,与试样各边缘至少距离10 mm,保持30 s后,单位面积上所承受的平均压力以kg f·mm-2或N·mm-2表示,建立数学模型为:

式中:H为球压痕硬度,单位:N·mm-2;

F为本次试验负荷,单位:N;

7.2.1桃小食心虫采用地面防治与树上防治相结合，化学防治与人工防治相结合的办法进行综合防治。①地面防治最佳适期，一般在越冬幼虫出土盛期(4月上旬)用药剂处理树冠下土壤，消灭越冬幼虫和蛹。可用辛硫磷胶囊每亩500克加水50公斤喷撒于树冠下，浅锄即可。②树上防治主要消灭卵和幼虫，可用25%灭幼脲3号悬浮液1 500倍液、40%毒死蜱乳油1 000～1 200倍液、功夫6 000倍液等。当卵果率达到1%时及时树上用药。③地膜覆盖树盘，减少出土幼虫。 ④性诱剂诱杀。在果园成蛾高峰期，树上药剂防治1次，可以起到良好的防治效果。

D为钢球直径,单位:mm;

h为校准机架变形后的压痕深度,单位:mm;

h=h1-h2,h1为试验负荷F=358 N下钢球压入的深度,单位:mm;

h2为设备在试验负荷F=358 N下机架变形量,单位:mm。