橡胶或塑料涂覆织物广泛用于篷布、软体容器、防护材料、气密制品和柔性复合结构。材料在低温环境中使用时,涂层可能因玻璃化或增塑剂迁移而变硬,基布与涂层界面也可能变得更脆。低温弯曲试验通过将试样在规定低温下调节后迅速进行弯曲,检查涂覆面是否产生裂纹或其他损伤,用于评价寒冷条件下的柔韧性。
一:低温弯曲试验的重要性
涂覆织物在室温下柔软并不代表低温环境中仍能保持同样性能。随着温度下降,橡胶或塑料涂层模量可能提高,材料弯曲时表面拉伸应变会集中在外弯侧,从而诱发裂纹。
试验主要用于:
- 评价涂覆织物低温柔韧性;
- 检测涂层低温开裂倾向;
- 检查涂层与基布之间是否发生分层;
- 比较不同树脂、橡胶和增塑体系;
- 评价不同涂层厚度和基布结构;
- 比较老化前后低温性能;
- 为寒冷地区应用选材提供依据。
二:试验温度与方法
1. 温度选择
试验温度应根据产品标准、使用环境或技术协议确定。较低温度会提高材料脆化风险,因此温度是低温弯曲试验最关键的严酷度参数。
2. 低温调节
试样和规定的弯曲装置需要在要求的低温条件下保持规定时间,使材料整体达到稳定温度。
3. 快速弯曲
完成低温调节后,试样按照标准规定在低温状态下进行弯曲。操作过程应尽可能避免试样明显升温,否则会降低实际试验严酷度。
4. 表面检查
弯曲后检查涂覆面是否出现裂纹、龟裂、分层或其他损伤。对于细小裂纹,可按照标准规定条件进行观察。
| 试验因素 | 主要影响 | 控制重点 |
|---|---|---|
| 试验温度 | 决定材料脆化程度 | 严格控制低温环境 |
| 调节时间 | 影响试样是否充分冷却 | 按标准保持 |
| 试样厚度 | 影响弯曲应变 | 确认符合方法适用范围 |
| 弯曲装置 | 决定弯曲几何条件 | 按标准尺寸使用 |
| 检查方式 | 影响裂纹判定 | 按标准规定观察 |
三:相关标准
橡胶或塑料涂覆织物低温弯曲可依据GB/T 18426-2021《橡胶或塑料涂覆织物 低温弯曲试验》。该标准目前处于现行状态,自2022年5月1日起实施,全部代替GB/T 18426-2001,并等同采用ISO 4675:2017。
该方法适用于厚度0.1 mm至2.2 mm的涂覆织物,用于在规定低温暴露和弯曲后评价抗低温性能;标准同时明确,该试验不能作为判定涂覆织物实际使用性能的唯一依据。
| 标准 | 状态 | 主要内容 |
|---|---|---|
| GB/T 18426-2021 | 现行 | 橡胶或塑料涂覆织物低温弯曲 |
| GB/T 18426-2001 | 已被代替 | 旧版低温弯曲方法 |
| ISO 4675:2017 | 国际方法 | 涂覆织物低温弯曲 |
| 具体产品标准 | 按产品确定 | 规定最低试验温度和合格要求 |
四:试验流程
- 确认产品:记录涂层类型、基布、厚度及产品用途。
- 确认试验温度:依据产品标准或使用环境确定目标温度。
- 代表性取样:沿规定方向裁取试样。
- 状态调节:按照标准进行试验前环境调节。
- 放入低温环境:试样和弯曲装置在规定温度下保持规定时间。
- 完成弯曲:在保持低温条件的情况下按规定动作弯折试样。
- 恢复观察:根据标准要求检查试样表面。
- 检查裂纹:重点观察外弯面涂层是否开裂。
- 检查分层:观察涂层与织物基材界面是否脱离。
- 记录损伤:记录裂纹长度、位置及其他异常。
- 结果判定:依据产品技术要求判断是否合格。
五:第三方试验服务
涂覆织物低温弯曲试验适用于橡胶涂覆织物、塑料涂覆织物及相关柔性复合材料的产品研发、低温选材、出厂质量控制和异常开裂分析。
可开展:
- 规定温度低温弯曲测试;
- 不同温度梯度性能比较;
- 橡胶涂层材料低温柔韧性;
- 塑料涂层材料低温柔韧性;
- 不同涂层厚度材料对比;
- 不同基布结构对比;
- 老化前后低温性能比较;
- 低温裂纹和分层失效分析。
试验通常需要采用能够稳定维持规定低温的环境设备,并配置符合GB/T 18426-2021要求的弯曲装置及裂纹观察条件。
六:低温性能评价
1. 裂纹是低温脆化的重要表现
涂层在低温下模量升高后,弯曲外侧承受较高拉伸应变,若材料韧性不足,会形成细小裂纹并继续扩展。
2. 涂层配方直接影响低温柔韧性
聚合物种类、增塑体系、填料和交联程度都会改变低温转变特性,因此不同配方即使室温力学性能相近,低温弯曲结果也可能明显不同。
3. 基布会改变弯曲应力分布
涂覆织物属于复合结构,基布纤维方向和刚度会限制涂层变形,因此经纬方向可能具有不同低温弯曲表现。
4. 分层说明界面需要重点关注
如果弯曲后涂层本身无明显裂纹,但与基布之间出现分层,应进一步分析涂层附着、底涂及界面处理工艺。
5. 单项低温弯曲不能代表完整耐寒寿命
GB/T 18426-2021本身也明确指出,低温弯曲不能作为判定实际使用性能的唯一标准。长期寒冷应用还应结合低温拉伸、低温冲击、温度循环及老化性能综合评价。
七:总结
涂覆织物低温弯曲试验通过在规定低温下调节并弯折试样,评价橡胶或塑料涂层是否出现裂纹、分层及其他低温损伤。GB/T 18426-2021目前为现行国家标准,适用于规定厚度范围内的涂覆织物。测试结果应结合涂层配方、基布结构、厚度、试验温度及其他低温耐久项目共同分析。
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