塑料柔性材料在软管、密封条、电缆护套和包装薄膜等领域应用广泛，其扭转刚度是评价材料在扭转载荷下抵抗变形能力的核心参数。GB/T 15047-2025《塑料扭转刚性试验方法》于2026年5月1日实施，代替GB/T 15047-1994，规定了通过测量表观刚性模量确定塑料材料在一定温度范围内扭转刚性的试验方法，适用于热塑性塑料扭转刚性的测定。
一：扭转刚度试验目的
扭转刚度试验的目的围绕刚度特性量化、温度依赖性评价和材料选型支撑三个方向展开。
刚度特性量化
表观刚性模量G是评价塑料材料扭转刚度的核心参数。在设定温度下对矩形塑料试样施加可控扭矩，通过测量试样产生的扭转角，结合试样尺寸和跨距等参数计算表观刚性模量。该模量反映材料超出弹性极限并考虑蠕变特性时的抗扭刚度。表观刚性模量越高，表明材料抵抗扭转变形的能力越强。
温度依赖性评价
塑料材料的扭转刚度随温度变化而显著改变。GB/T 15047-2025新增了特定表观刚性模量对应温度的计算方法，可确定材料在宽泛温度范围内刚度特性的变化规律。对于需要在不同温度条件下使用的柔性塑料制品，温度依赖性评价是选型的关键依据。
材料选型支撑
不同配方和加工工艺的塑料材料在扭转刚度上存在差异。通过测定不同温度下的表观刚性模量，可绘制刚度-温度曲线，辅助判断材料在特定使用温度范围内的适用性。
二：试验方法
扭转刚性试验的原理是在设定的温度下，于规定的时间内对试样施加一扭矩，通过测量扭转角计算表观刚性模量。
试样制备
从塑料材料上裁取矩形试样，试样尺寸应符合标准要求。试样表面应平整无缺陷。试样在标准实验室环境下调节后进入测试。用于温度依赖性测试的试样需在不同温度条件下分别进行测试。
试验装置与条件
试验装置包括扭矩施加系统和扭转角测量系统。将试样一端固定，另一端施加规定扭矩，测量试样产生的扭转角。试验温度根据测试要求设定，可在宽泛温度范围内进行多点测试。
数据记录
记录试样在该温度下的扭转角读数。如果读数未落在5°至100°的范围内，需调整施加的扭矩或试样尺寸。每个温度点进行多次测试，取算术平均值。
结果计算
根据扭矩、扭转角、试样尺寸和跨距等参数计算表观刚性模量G。绘制表观刚性模量随温度变化的曲线。按标准规定的方法计算特定表观刚性模量对应的温度。
三：相关标准
塑料扭转刚性试验涉及以下标准体系：
- GB/T 15047-2025《塑料扭转刚性试验方法》——核心方法标准，2025年10月31日发布，2026年5月1日实施，代替GB/T 15047-1994，由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC 48）归口
- GB/T 15047-1994《塑料扭转刚性试验方法》——被GB/T 15047-2025代替的旧版标准
- ASTM D1043-16(2024)《塑料扭转刚度的标准试验方法》——美国标准
- ISO 458-1《塑料 柔性材料扭转刚度的测定》——国际标准
GB/T 15047-2025由全国塑料制品标准化技术委员会（SAC/TC 48）归口，主管部门为中国轻工业联合会，提出部门为中国轻工业联合会，发布部门为国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会。与1994版相比，主要技术变化包括增加了特定表观刚性模量对应温度的计算方法。
四：试验流程
扭转刚性试验流程从样品制备到报告出具。
样品接收与预处理
接收塑料样品后记录外观、型号和批次信息。按标准尺寸裁取矩形试样，试样表面应平整无缺陷。试样在标准实验室环境下调节后进入测试。
试验条件设置
根据测试要求设定试验温度。将试样装夹在试验装置中，一端固定，另一端连接扭矩施加系统。确认扭转角测量系统工作正常。
扭转测试
在设定温度下对试样施加规定扭矩，在规定时间后记录扭转角读数。如果扭转角未落在5°至100°的范围内，调整施加的扭矩或试样尺寸后重新测试。在多个温度点重复测试，获得刚度-温度数据。
结果计算与报告
根据扭矩、扭转角和试样尺寸计算表观刚性模量。绘制表观刚性模量-温度曲线。按标准方法计算特定表观刚性模量对应的温度。报告中需注明所用标准、试验温度、试样尺寸和表观刚性模量结果。
五：第三方试验服务
第三方检测机构在扭转刚性试验中承担样品测试、数据分析和结果评价的技术角色。
检测能力范围
可依据GB/T 15047-2025标准开展热塑性塑料的扭转刚性试验，适用于软管、密封条、电缆护套和包装薄膜等柔性塑料材料的刚度评价。
设备与条件
配备扭转刚性试验装置，包括扭矩施加系统、扭转角测量系统和温度控制装置。试验环境按标准要求进行温湿度控制。
服务模式
提供单项测试、温度依赖性评价和材料对比分析等服务。对于需要评估材料在宽温度范围内刚度变化规律的客户，可配合完成多点温度条件下的扭转刚性测试。
六：刚度评价
塑料柔性材料的刚度评价需综合考虑表观刚性模量、温度依赖性和标准偏差。
表观刚性模量判读
表观刚性模量反映材料在扭转载荷下的抗变形能力。表观刚性模量越高，表明材料抵抗扭转变形的能力越强。同一批次内多个试样的表观刚性模量变异系数应控制在合理范围内。
温度依赖性评价
塑料材料的扭转刚度随温度升高而降低。通过测定多个温度点下的表观刚性模量，可绘制刚度-温度曲线。特定表观刚性模量对应的温度可反映材料在特定刚度要求下的适用温度上限。对于在温度变化环境中使用的柔性塑料制品，温度依赖性评价是选型的重要依据。
与材料参数的关联
表观刚性模量与材料的分子量、结晶度和增塑剂含量等参数密切相关。将扭转刚性数据与拉伸性能、硬度等力学数据结合分析，可更全面地评价塑料材料的力学特性。
七：总结
扭转刚性试验通过标准化的测试方法，将塑料柔性材料的扭转刚度转化为可量化的表观刚性模量数据。试验结果的可靠性依赖于试样制备的规范性和扭矩施加条件的精确控制。在刚度评价中，表观刚性模量应与温度依赖性数据和材料参数相结合，为塑料柔性材料的应用选型和性能评价提供有效的技术依据。
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