软质泡沫聚合材料是一种常用于制作包装材料、隔音材料、垫片等产品的材料，其具有轻质、柔软、抗震性能好等特点。然而，在实际应用中，我们往往需要对其硬度进行测定，以确定其是否符合特定的要求和标准。其中，压陷法是一种简便易行的硬度测定方法，被广泛应用于软质泡沫聚合材料的质量检测和产品研发过程中。本文科准测控小编将介绍软质泡沫聚合材料硬度测定的范围、基本原理、检测设备和测试流程，希望能对相关从业人员提供帮助。
一、测试范围
1、测试相关标准
GB/T 2941—1991 橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间(eqv ISO 471:1983)
2、测定办法
方法A:压陷硬度指数，给出了试验室的压陷测量方法；
方法B:压陷硬度特性，给出了硬度曲线测量方法；
方法C:压陷硬度检验，给出了用于质量控制的快速方法。
本标准适用于乳胶、聚氨酯(PU)、 聚氯乙烯(PVC)开孔泡沫塑料。
注：软质泡沫聚合材料压陷硬度是其承载性能的测定。本方法可用于对最终制品的测试和块状材料的性能表征。
3、 压陷硬度
在规定条件、仪器及试验程序下，使标准试样达到一定变形所需要的力，单位为牛顿。
二、测试原理
在规定的试验条件下，测量产生规定压陷所需要的力。
三、测试仪器
1、试验机
1)试验机的压头应能垂直支撑表面方向匀速运动，运动速度为100mm/min±20mm/min。
2)试验机的测力精度为±1%或±1N, 或更高的精度；应能测量载荷下试样厚度精度为±0.25mm。
3)方法C中的试验机应有指针式压力计和/或自动绘制压陷曲线的装置。
4)试验机还应具有在规定的时间内，保持规定压陷变形量，精度为±0.25mm。
2、支撑板
支撑板为刚性材料，表面应光滑、平整，并大于试样，支撑板具有直径约6mm的多个孔，孔间距20mm,以便在试验过程中产生的气体的排出。
3、压头
压头表面光滑，但不需抛光，采用防止垂直运动的球型连接件进行装配或其他适宜方法。压头直径为200mm, 底部边缘倒圆半径为1.0mm。
四、测试流程
1、试样的制备
1） 形状和尺寸
试样边长380mm,厚度为(50±2)mm。小于标准厚度的试样应叠加以达到标准厚度。
根据供需双方协商也可对最终制品进行测试。
注：叠加试样与标准试样的试验结果可能会有所不同。
2）试样取向
如果试样的泡孔结构具有方向性，则压陷力所施加的方向应由供需双方商定。
通常试验时的压陷方向应与产品实际使用时的受力方向一致。
3）状态调节
材料在生产后放置72h后方可进行试验，如果可以证明经放置16h或48h与72h的试验结果之差不大于±10%,试验可以在放置16h或48h后进行。
试验前将试样放在不受弯曲变形和破坏的条件下，选择GB/T 2941—1991给定的下列其中一种环境条件，进行不少于16h 的状态调节。
温度：(23±2)℃,相对湿度：(50±5)%;
温度：(27±2)℃,相对湿度：(65±5)%。
这一状态调节时间可包括在生产之后72h内。
试验应在同等环境下进行。
2、预压
按6.3的规定状态调节后立即进行试验。把试样放在支撑板表面上，使试样中心或商定的位置，置于压头下方，一侧有凹的试样应使有凹的一侧向支撑板。使压头缓慢下降，在试样表面施加5N的力，测量其试样厚度。压头以(100±20)mm/min的速度压陷试样，压入试样厚度的(70±2.5)%后，再以同样的速度卸载。重复加载和卸载两次，然后按照方法A或方法B 或方法C进行试验。
3、 方法A—— 压陷硬度指数的测定
按预压方法进行三次预压后，立即压陷试样，压人试样厚度(40±1)%,保持(30±1)s,记录相应的力(N), 然后卸载。
采用非叠加的标准试样，按方法A测得的结果为压陷硬度指数。
4、方法B—— 压陷硬度特性
按预压方法进行三次预压后立即进行：
a) 压入试样厚度(25±1)%;
b) 保持此变形(30±1)s;
c) 测量力值；
d) 增加压力，压入试样厚度(40±1)%;
e) 保持此变形(30±1)s;
f) 测量力值；
g) 增加压力，压入试样厚度(65±1)%;
h) 保持此变形(30±1)s;
i) 测量力值。
采用标准试样，按方法B 测得的结果称为压陷硬度特性，如果对产品直接进行测试，其结果为产品的压陷硬度特性。
注：方法B所测结果用压陷力值比表示，即压陷25%、65%时测量的力值与40%压陷力值的比。
5、方法 C—— 压陷硬度检验
按顶压的步骤进行三次预压后，立即开始自动绘图记录或拨回测力仪表指针。压陷试样至(40±1)%,
记录瞬时最大力值，以牛顿计。然后卸载。
方法C试验结果为压陷硬度检验。
注：方法C是压陷硬度的快速质量控制试验。该方法测得的结果变化较大，其结果与方法A的结果有关，但通常偏高。
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