ASTM D1004-07塑料薄膜与薄板抗扯性(割口撕裂)的试验方法.doc

ASTM D1004-07
塑料薄膜与薄板抗扯性（割口撕裂）的试验方法
本标准以固定标准号D1004发布，紧接在标准号后面的数字表示最初实施的年份，修订时则表示最后一次修订的年份。括号内的数字表示最后确认的年份。上角标（ε）表示最后一次修订或确认时编辑上有变化。
本标准被美国国防部批准使用。

1. 范围
1.1 本试验方法适用于以很低的负载速度：51mm（2英寸）/min，测定软质塑料薄膜和薄板的抗撕裂性。本试验方法用于测量初始抗撕裂性。本试样方法的试样几何形状在试样的小范围内可产生集中应力。已发现，最大的应力产生在靠近最初撕裂的地方。该力可作为抗撕裂力、牛顿（SI）（或磅-力）。此方法不适用于测试中出现撕裂失败或最大延伸超过101.6mm（4in.）的膜或片材。
注1——膜被定义为厚度不大于0.25mm（0.010in.）。
1.2 恒定速率分离实验——此试验方法使用以恒定速率分离的夹具夹住试验样本的两端。
1.2.1 样片的延伸值将通过此测试方法测量。
1.3 SI中的值可视为标准。括号中的值仅供参考。
1.4 本标准提出了一些与使用有关的安全问题，但没有专门提出涉及到的所有安全问题。使用本标准之前，使用者有责任制定相应的安全与卫生规程，并明确其适用范围。
注2——目前还没有类似的或等效的ISO标准。

2. 引用标准
2.1 ASTM 标准：
D618 塑料及电绝缘材料试验时的调节方法
D882 塑料片材拉伸性能的标准试验方法
D883 塑料相关标准术语
D4000 规定塑料的分类校准方法
D5947 测量硬塑料试样物理尺寸的试验方法
E 4 试验仪器的负荷校准方法
E 691 测定试验方法精度的实验室间试验程序的实施方法

2.2 ASTM附加物：
模具图纸

3. 术语
3.1 定义
此测试方法使用的是D883术语。

4. 测试方法概要
4.1 使用恒定速率分离仪器测试指定膜或片材样片的初始撕裂施力值。初始撕裂所需的施力值通过负载时间或负载位移数据计算。

5. 意义和用途
5.1 塑料薄膜和薄板的抗撕裂性是其抗破裂程度极限的一种复合功能。本试验方法中的试样几何形状和试验速度是可控制的，以让撕裂能以比通常碰到的低得多的速度出现在应力集中的小范围内。
5.2 本试验方法的数据能为具有类似组分的塑料试样抗撕裂的分类提供对比的数据。某些塑料撕裂中的实际使用性不一定与本试验方法有关。
5.3 塑料薄膜和薄板的抗撕裂性虽然部分与厚度有关，但与试样厚度无简单的相互关系。因此，关于材料的实际抗撕裂性，用牛顿（或磅.力）测量的撕裂力在试样厚度的宽范围内不可能实现标准化而不产生使人误解的数据。本试验方法的数据只能与全部测试试样的额定或平均厚度的差别至多为±10%的那些试样才有可比性。因此，可用抗撕裂试样的最大撕裂力牛顿（或磅.力）来表示抗撕裂性。
5.4 对于许多材料来说，要求使用本试验方法要优先进行某些工艺改进。因此，在使用本试验方法之前，最好参考材料规格。ASTM D4000分类体系的表1列出了ASTM现有的材料标准。）

6. 仪器
6.1 试验机——试验机应具有恒定的十字运动速率，并其必须具备下列装置：
6.1.1 固定部件——固定或基本固定的，带有一个夹具。
6.1.2 运动部件——可运动的，带有第二个夹具。
6.1.3 夹具——试验机上，固定部件和运动部件之间，用来夹住试验样本的一系列夹子，可以是固定的或自动对齐的。无论何种夹具系统，都应最大限度的减小相对滑动和应力分布不均的情况。
6.1.3.1 固定夹具是牢固的安装在试验机的固定或可动部件上的。当使用这一类夹具时，必须小心的将样本夹在夹具中，从而使样本的长轴与通过夹具中心线的拉力方向重合。
6.1.3.2 自动对齐夹具是安装在部件上，一旦达到一定负载就会自动排成一列，以使样本的长轴与通过夹具中心线的拉力方向重合。夹具应尽可能按拉力的方向排成一行，以避免样本发生旋转而滑动。自动对齐型夹具只能在一定限度内自动调整。

6.1.3.3 应尽可能防止样本相对夹具滑动。使用薄橡胶、磨砂布、压力敏感胶带、平口或锯齿夹具，均可防止样本滑动。夹具的表面应按试验材料及其厚度选择。使用1.0mm(40mil)的吸墨纸或滤纸垫在夹具圆面上，效果更好。对于易“缩在”夹具里的材料，能始终保持恒定压力的气动夹更有优势。对于经常在夹具边缘撕裂的材料，可稍稍增大夹具与样本接触处的曲率半径。

6.1.4 驱动装置——驱动装置可以将静态部件（夹具）和移动部件（夹具）分离，使用一个相对稳定、可控制的速度。该速度为51mm（2in.）±5%/min.。
6.1.5 负荷指示器—— 一个合适的负荷指示装置，能指示夹具上的试验样本所承受的全部拉伸负荷。本装置在特定的试验速率下，基本上没有惯性滞后现象。除非使用合适的伸长计，称重系统的移动在测量范围内不应超过样本伸长量的2%。负荷指示器对样本所承受的拉伸负荷的指示精确到1%。试验机的精确度应按E4规范校正。
5.1.6 十字伸长指示器——一个合适的伸长指示装置能指示夹具做十字运动时分离的距离。本装置在特定试验率下，基本上没有惯性滞后现象。本指示器对夹具十字运动距离的指示精确到1%。

注2——如果试验仪的两个夹具都是电力驱动的，那么，理论上的夹具分离速度为51mm(2英寸)/min。
注3——经验表明，目前使用的许多试验仪的精度都不会维持到像ASTM E 4规程推荐的两次检验之间那么久。因此，建议，要单独研究每台试验仪，并要经常进行校验。每天必须经常完成这一工作。

4.2 夹具—要使用能使试样的滑动量和不均匀的应力分布都减到最小的夹紧装置。
注2——夹具应衬有薄橡胶。已成功地使用了80号刚砂布或细砂布。夹具可以是自动型的。如果试样经常在夹具边缘处断裂，则应在与试样接触之点处稍微增加夹具边的弯曲半径。

6.2 测厚仪—要使用最小读数精度为0.0025mm（0.0001英寸）的适合的千分尺或厚度仪来测量试样的厚度。按照ASTM D374试验方法的方法C的规定，已测量出厚度计对试样施加的压力0.0159和0.186Mpa（23和27 lb/ft2）之间。
4.4 冲切模8—应使用有图1所示尺寸的冲切模来切割全部试样。应把90°角磨成无半径或实际半径最小的锐角。为了模的刀刃应当有一个5°的负倾角，而且应保持锐角和无切口。样品表面润湿和带水的冲切模刀刃有助于切割。放在平滑而轻微屈服面上的样品不会损伤冲切模。轻质纸板或一块皮带是比较适合的。应注意样品的切边与其它表面垂直，而且该切边的凹度应最小。
4.5 空调——除非另有说明，按照ASTM D618规程程序A的规定，将使用的空调应当在试验前和试验时使实验室维持在23±1℃和50±2%相对湿度的条件下，以便调节试样。

7. 试样
7.1 试样应当符合图（所示尺寸，而且变化不得大于这些尺寸的0.5%）。
7.2 将使用单一的试样。在取向效应是值得注意和评价的地方，应制备数组重复的试样，以便让它们的撕裂方向分别与最大的取向方向平行和垂直。通过检查两块正交人造偏正片之间的薄膜或薄板是可以确定透明材料最大取向的方向的。
7.3 就各向同性材料而言，每种样品至少要试验10件试样。
7.4 就各向异性材料而言，每种样品至少要试验20件试样，10件试样与各向异性材料的主轴平行和10件试样与最大取向方向垂直。
7.5 除非这类破裂能构成有待研究的可变效应，否则，应当清除在某些裂纹处或在夹具边缘处破裂试样的数据。
7.6 如果疑问值的偏差比排除疑问结果而获得的平均值偏差大5倍，那么应当拒绝明显偏离全部试验平均值的试样的数据。

注5—如果需要可靠的抗撕裂性数据，在全部薄膜和薄板内就其特性相当大的某些材料而言，必须试验多达50件试样（从薄板随机抽样切取的）。

8. 调节
8.1 调节——对于那些要求作放置试验的试样，进行试验之前，应按照ASTM D618 规程的A程序规定，使试样放置在23±2℃（73.4±3.6℉）和相对湿度50±5%条件下，放置时间必须≥40小时。对这些试验，要求对试样进行放置处理。在有争议的情况下，温度和相对湿度的公差可调整到±1℃（±1.8℉）、±2%。
8.2 测试调节——除非在试验方法或本技术规格中另有规定，否则，应该在23±2℃（73.4±3.6℉）和相对湿度50±5%的标准实验室条件下进行试验。在有争议的情况下，温度和相对湿度的公差可调整到±1℃（±1.8℉）、±2%。

9. 工序
9.1 将使用夹具分离距离25.4mm（1英寸）。电力驱动夹具的移动速度为51mm（2英寸）/min ，而且总是匀速移动。

注3——在本试验方法中，根据试验仪记录或显示的最大载荷计算抗撕裂强度。在试验大多数塑料中，该最大载荷发生在试样对边13mm（0.5英寸）试验宽度的最初撕裂处。因此，记录笔的起始前进的精度或从它起点的标度是极为重要的。51mm（2英寸）/min的试验速度、要足够慢，以保证不会超过记录笔或刻度盘的灵敏度。在试样试验前应检查测试（试验仪）记录笔的灵敏度。
9.2
应测量4.3规定的测量仪精度极限内几个点的试样厚度。记录平均厚度（英寸）。
把试样放在试验仪的夹具中，以便让试样放大端（面）的纵轴与夹具和试验仪连接点一致。
以夹具51mm（2英寸）/min的分离速度施加载荷。在试样完全断裂之后，刻度盘或记录带和已记录的数据将表明最大的撕裂载荷（磅）。

10. 计算
10.1 根据在取向的每一主要方向上全部试验试样计算抗撕裂的平均强度。记录抗撕裂强度（磅）的数据。

注3——可以用磅/密耳（测量金属线直径和薄片厚度单位＝1×10－3英寸或2.54×10－3cm）。但是，必须认识到，对两种厚度不相同的薄膜作比较是无效的。

10.2 按下式或用数学上的任一等效式计算标准偏差（估计的）。保留两位有效数字：
S＝[∑（X2－nX2）/（n－1）]

11.报告
11.1报告下列信息：
11.1.1 试验材料的所有标识，包括类型，来源，生产者代号，形式，主要尺寸，前期历史，以及样品的方向性，若有的话。
11.1.2 每个样品的平均厚度及所有样品的平均厚度。
11.1.3 试验仪类型
11.1.4每个方向试验的样品数量
11.1.5计算得出的平均抗撕裂力，单位N，及最大延展值，单位mm（in.）
11.1.6每个方向的每组样品的标准偏差。

12. 精度与偏差
12.1 表1和表2

13. 关键词
11.1 塑料薄膜，撕裂，初始撕裂，薄片