Prüfnormen für mechanische Eigenschaften üblicher organischer Polymermaterialien

Organische Polymermaterialien, auch bekannt als molekulare Materialien oder Hochpolymere, deren mechanische Eigenschaften Festigkeit, Steifigkeit, Härte, Plastizität und Zähigkeit sind. Indikatoren, die diese mechanischen Eigenschaften widerspiegeln, umfassen Streckgrenze, Zugfestigkeit, Dehnung, Querschnittsschrumpfung, Schlagzähigkeit, Ermüdungsgrenze, Bruchzähigkeit usw. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Prüfung der mechanischen Eigenschaften üblicher organischer Polymermaterialien.

★ Klassifizierung von Polymermaterialien

Es gibt eine Vielzahl von Polymeren mit unterschiedlichen Eigenschaften. Gängige Polymere umfassen Kunststoffe, Fasern, Gummi, Beschichtungen, Klebstoffe usw., die teilweise metallische und nichtmetallische Materialien ersetzen können.

Kunststoffe	Kunststoffe werden aus Kunstharzen oder chemisch modifizierten Naturpolymeren mit Füllstoffen, Weichmachern und anderen Zusätzen hergestellt. Kunststoffe werden üblicherweise nach den Eigenschaften des Kunstharzes in Duroplaste und Thermoplaste und nach ihrer Verwendung in Allzweckkunststoffe und technische Kunststoffe eingeteilt.
Fibers	Fasern werden in Naturfasern und Chemiefasern unterteilt. Erstere bezieht sich auf Seide, Baumwolle, Leinen, Wolle usw. Letztere werden aus natürlichen oder synthetischen Polymeren durch Spinnen und Nachbehandlung hergestellt. Fasern haben eine hohe sekundäre Valenzkraft, ein geringes Verformungsvermögen und einen hohen Modul.
Gummi	Gummi ist ein lineares, flexibles Polymer. Seine kleine sekundäre Valenzkraft zwischen den Molekülketten und die Flexibilität der Molekülketten ermöglichen große Verformungen unter Einwirkung äußerer Kräfte, die nach dem Entfernen schnell wiederhergestellt werden können. Es gibt zwei Arten von Kautschuk: Naturkautschuk und synthetischer Kautschuk.
Beschichtungen	Mit Polymer als filmbildendem Hauptmaterial, Zugabe von Lösungsmittel und verschiedenen Additiven. Je nach filmbildendem Stoff werden sie in Fettbeschichtungen, Naturharzbeschichtungen und Kunstharzbeschichtungen unterteilt.
Klebstoffe	Es ist eine Art Klebstoff, der auf der Synthese natürlicher Polymerverbindungen basiert. Es gibt zwei Arten von natürlichen und synthetischen Klebstoffen. Synthetische Klebstoffe werden häufiger verwendet.
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Polymere können nach ihren mechanischen Eigenschaften und ihrem Gebrauchszustand in die obigen Kategorien eingeteilt werden. Aber es gibt keine strikte Grenze zwischen allen Arten von Polymeren, das gleiche Polymer kann mit verschiedenen Synthesemethoden und Formgebungsverfahren zu Kunststoff verarbeitet werden, kann auch zu Fasern verarbeitet werden, wie beispielsweise Nylon. Polyurethan ist eine Art Polymer, das bei Raumtemperatur sowohl glasig als auch elastisch ist, daher ist es schwer zu sagen, ob es sich um Gummi oder Kunststoff handelt.

★ Prüfnormen für mechanische Eigenschaften üblicher organischer Polymermaterialien

Die mechanischen Eigenschaften von Polymeren sind die wichtigsten Eigenschaften, die bei der Verwendung von Polymeren zu berücksichtigen sind. Es beinhaltet Materialdesign, Produktdesign und Verwendungsbedingungen von Polymermaterialien, daher Verständnis die Prüfung der mechanischen Eigenschaften von Polymer ist für uns eine notwendige Voraussetzung, um polymere Werkstoffe zu verstehen.

1 Foam

Schaum zeichnet sich durch eine geringe relative Dichte, einen hohen spezifischen Elastizitätsmodul und eine hohe spezifische Festigkeit aus, was ihn zu einem idealen Leichtbauwerkstoff macht. Gleichzeitig ist Schaumstoff aufgrund seines starken Stoßdämpfungsvermögens, seiner guten Dämpfungsleistung, Schalldämmung und Wärmedämmung ein wirksames Schutzmaterial und hat ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Schaumstoffen.
ASTM D3574 Testgerät für flexible zellulare Urethanschäume
ASTM D5672 Eindrückkraft-Durchbiegung von flexiblem zellularem Kunststoffschaum
ISO 1798 Zugtest von flexiblen zellulären Polymeren
ISO 2439 Eindruckhärte von flexiblem zellularem Kunststoffschaum
ISO 3385 Ermüdung von flexiblem Zellschaum durch konstante Belastung
ISO 8067 Reißfestigkeit flexibler zellularer Polymermaterialien

2 Geotextilien

Geotextilien sind synthetische Fasern aus Polyester, Polypropylen, Acryl, Nylon und anderen Polymeren, die in großem Umfang als Materialien im Zusammenhang mit Boden, Gestein, Ton oder anderen geotechnischen Anlagen verwendet werden. Geotextilien, die im allgemeinen Maschinenbau verwendet werden, haben verschiedene physikalische Funktionen wie z. B. Versickerung, Rückfiltration, Entwässerung, Isolierung, Verstärkung, Schutz und Abdichtung.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Geotextilien.
ASTM D4533 Trapezförmige Reißfestigkeit von Geotextilien
ASTM D4594 Auswirkungen der Temperatur auf die Stabilität von Geotextilien
ASTM D4595 Wide-Width-Zugprüfgerät für Geotextilien
ASTM D4632 Greiftest für Geotextilien
ASTM D4833 Index-Durchstoßfestigkeitsprüfgerät für Geomembranen
ASTM D4884 Festigkeit genähter oder thermisch verbundener Nähte von Geotextilien
ASTM D6241 Durchstoßprüfung für Geotextilien
ASTM D6392 Schäl- und Schertests von Geomembrannähten
ASTM D6496 Haftablösefestigkeit zwischen der oberen und unteren Schicht von nadelgelochten geosynthetischen Tonauskleidungen
ASTM D6637 Einzel- oder Mehrrippen-Zugversuch von Geogittern
ASTM D6693 Zugversuch von Geomembranen
ASTM D6992 Zug-Kriechbruch von geosynthetischen Materialien
ASTM D7003 Zugversuch von verstärkten Geomembranen
ASTM D7004 Zugversuch von verstärkten Geomembranen
ASTM D7005 Haftfestigkeit (Lagenadhäsion) von Geokompositen
ASTM D7056 Zugschere – Bituminöse Geomembran
ISO 12236 Statischer Durchstoßtest (CBR-Test) für Geokunststoffe
ISO 13431 Zugkriechen von Geotextilien

3 Papier

Die mechanischen Eigenschaften von Papier sind die Festigkeit des Papiers unter Einwirkung äußerer Kräfte, sind die notwendige Garantie für den reibungslosen Druckprozess, hauptsächlich beeinflusst durch folgende Aspekte: rheologische Eigenschaften (Elastizität), Z-Kompressions-Verformungsverhalten, mechanische Festigkeit und Oberflächenfestigkeit.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Papiermaterialien.
ASTM D4987 Zugfestigkeit von Perforationen in einteiligem Endlospapier
ASTM D828 Zugkraftverformung von Papier und Karton
ISO 11093-6 Drei-Punkt-Biegetest von Papier- und Kartonhülsen
ISO 11093-7 Biegemodul von Papier- und Kartonkernen nach der Drei-Punkte-Methode
ISO 13820 Kompressionsprüfgeräte für Papier, Karton und Wellpappe
ISO 2872 Wellpappe und Wellpappe
ISO 2874 Wellpappe und Wellpappe
TAPPI T 451 Biegesteifigkeit und Biegeeigenschaften – Papier
TAPPI T 456 Zugbruchfestigkeitsprüfung von wassergesättigtem Papier und Karton
TAPPI T 494 Zugprüfung von Papier
TAPPI T 821 Pin-Haftung von Wellpappe
TAPPI T 822 Ringzerkleinerung aus Karton (starre Unterstützungsmethode)
TAPPI T 826 Kurzspanndruckfestigkeit – Karton
TAPPI T 838 Edge Crush Test mit Neckdown

4 Kunststoffe

Der Elastizitätsmodul von Kunststoffen liegt zwischen dem von Gummi und Faser, etwa 10⁷-10⁸Pa. Bei etwas höheren Temperaturen kann die Kraftverformung um ein Vielfaches höher sein. Die Verformung einiger Kunststoffe ist reversibel und einige bleiben dauerhaft.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Kunststoffen.
ASTM D256 Izod Schlagzähigkeit von Kunststoffen
ASTM D6110 Charpy-Schlagzähigkeit von gekerbten Kunststoffproben
ASTM D624 Reißprüfung für Gummi und Elastomere
ASTM D6272 Vierpunkt-Biegeprüfmaschine für Kunststoffe und Isoliermaterialien
ASTM D638 Zugprüfung für Kunststoffe
ASTM D695 Kompressionsprüfung für starre Kunststoffe
ASTM D7774 Biegeermüdungsprüfgerät für Kunststoffe
ASTM D790 Prüfung der Biegeeigenschaften von Kunststoffen und Isoliermaterialien
ASTM D882 Zugprüfung für dünne Kunststofffolien
ISO 13802 Pendelschlagversuch von Kunststoffen | Maschinen
ISO 179 Charpy-Schlagzähigkeit von gekerbten Kunststoffen | Prüfgeräte
ISO 180 Izod-Schlagzähigkeit von Kunststoff | Test Ausrüstung
ISO 527 – Zugversuch von Kunststoffverbundwerkstoffen

5 Gummi

Gummi zeichnet sich durch eine hohe Elastizität bei Raumtemperatur aus und kann bereits bei geringer äußerer Krafteinwirkung eine große Verformung von bis zu 1000% erzeugen. Nachdem die äußere Kraft entfernt wurde, kann es schnell in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren. Der Elastizitätsmodul von Gummi ist klein, etwa 10⁵-10⁴Pa. Üblicherweise verwendete Kautschuke sind Naturkautschuk (Isoprenkautschuk), Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadien-Kautschuk (Polybutadien), Ethylen-Propylen-Kautschuk und Silikonkautschuk.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Gummimaterialien.
ASTM D1229 Gummi-Kompressionsset-Testgerät
ASTM D1414 Spannungsprüfung und Spannungssatz von Gummi-O-Ringen
ASTM D1871 Haftung zwischen Reifenwulstdraht und Gummi
ASTM D2229 Adhäsion zwischen Stahlreifencord und Gummiprüfgeräten
ASTM D395 Kompression von Gummi in Luft- oder Flüssigkeitsprüfgeräten
ASTM D412 Zugprüfung für Gummi und Elastomere
ASTM D413 Schälhaftung von Gummi auf flexiblem Substrat
ASTM D429 Testausrüstung für die Gummi-Metall-Adhäsion
ASTM D575 Kompressionstest von Gummi
ISO 1421 Zuggummi-Kunststoff-Streifen-Testgerät
ISO 34-1 & ISO 34-2 Reißfestigkeit von Gummi, vulkanisiert oder thermoplastisch – Hose
ISO 6133 Gummireiß- und Haftfestigkeit

6 Textilindustrie

Der Rohstoff für Textilien ist Faser, und der Elastizitätsmodul der Faser ist groß, etwa 10⁹~ 10¹⁰Pa, und die Verformung beträgt bei Belastung nicht mehr als 20 %. Fasermakromoleküle entlang der Achse für regelmäßige Anordnung, in einem weiten Temperaturbereich (-50℃~150℃), die mechanischen Eigenschaften ändern sich nicht viel. Häufig verwendete synthetische Fasern sind: Nylon, Polyester, Acryl und Vinylon usw.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von textilen Materialien.
ASTM D1424 Reißfestigkeit von Stoffen durch eine Fallpendel-Vorrichtung (Elmendorf)
ASTM D2061 Reißverschlussfestigkeitsprüfgerät
ASTM D2208 Greifbruchfestigkeits-Lederprüfgeräte
ASTM D2209 Zugfestigkeitsprüfgerät für Leder
ASTM D3787 Ball Burst Textiles Traverse CRT-Testgerät mit konstanter Rate
ASTM D3822 Zugprüfmaschine für einzelne Textilfasern
ASTM D5034 Greiftest für Textilgewebe
ASTM D5035 Bruchkraft und Dehnung von Textilgeweben nach der Streifenmethode
ASTM D6775 Bruchfestigkeits- und Dehnungsprüfgerät für Textilgewebe, Bänder und geflochtenes Material
ASTM D76 Zugtextilprüfmaschine
ISO 13934-Testmaschinen für Greif- und Streifentests von Stoffen
ISO 13935 Nahtzugeigenschaften von Textilien
ISO 3341-Zug-Textilglasgarn-Testgerät
ISO 3342 Zugbruchkraft von Textilglasmatten

7 Klebstoffe

Kann mehrere homogene oder heterogene Teile (oder Materialien) sein, die nach dem Aushärten mit ausreichender Festigkeit einer Stoffklasse (organisch oder anorganisch, natürlich oder synthetisch) miteinander verbunden werden, die zusammenfassend als Klebstoffe, Bindemittel, Klebstoffe bezeichnet und üblicherweise verwendet werden, um sich zu beziehen als Kleber. Es ist ein viskoser Fließzustand bei Raumtemperatur, und wenn es einer äußeren Kraft ausgesetzt wird, erzeugt es eine dauerhafte Verformung, und nachdem die äußere Kraft weggenommen wurde, kann das Polymer seine ursprüngliche Form nicht wiedererlangen.

Prüfnormen für mechanische Eigenschaften von Klebstoffen.
ASTM D1781 Klettertrommel-Schältestgerät für Klebstoffe
ASTM D1876 T-Schälfestigkeitsprüfgerät für Klebstoffe
ASTM D2979 Haftklebstoff-Testmaschine
ASTM D3330 Haftklebebänder mit Peel Adhäsion
ASTM D3433 Bruchspaltungs-Klebstoff-Testmaschine
ASTM D3528 Zugfestigkeit von Scherklebeverbindungen mit doppelter Überlappung
ASTM D3762 Haftverbundene Oberflächenbeständigkeit von Aluminium (Keiltest)
ASTM D6195 Testausrüstung für Schlaufenklebstoffe
ASTM D6862 90-Grad-Schälfestigkeitsprüfgerät für Klebstoffe
ASTM D897 Zugfestigkeitsprüfgerät für Metall-Metall-Klebeverbindungen
ASTM D903 180-Grad-Schälstreifenfestigkeit von Klebeverbindungen
ASTM D905 Holzklebstoffe in Scherung durch Druckbelastung
ISO 4578-Klebstoffe zur Prüfung der Schälfestigkeit
ISO 4587 Zug-Zug-Scherfestigkeit von starr-starr verklebten Baugruppen