GB/T 32061-2015 夹层玻璃中间层材料剪切模量的测量方法

　　ICS 81. 040. 01 Q 30

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 32061—2015

　　夹层玻璃中间层材料剪切模量

　　的测量方法

　　Testing method oflaminated glassinterlayershearmodulus

　　2015-10-09发布 2016-09-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 32061—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国建筑材料联合会提出 。

　　本标准由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会(SAC/TC447)归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国建材检验认证集团股份有限公司 、杜邦中国集团有限公司 、国家安全玻璃及石英玻璃质量监督检验中心 。

　　本标准主要起草人 :张丛丛 、王立闯 、周臻 、周春华 、黄小楼 、韩松 、苗向阳 、包霁 、刘静 、刘胜 、刘海涛 、左辉霞 、陈琳 、张京玲 、丁佐鑫 、张睿 。

　　夹层玻璃中间层材料剪切模量

　　的测量方法

　　1 范围

　　本标准规定了测量夹层玻璃中间层材料剪切模量(G)的术语和定义 、试验设备 、试样 、实验步骤 、数据分析和试验报告 。

　　本标准适用于聚丁烯缩丁醛(PVB) 、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 、离子性中间膜等夹层玻璃中间层材料剪切模量的测量 ,其他粘弹性材料剪切模量的测量可参考使用 。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　2. 1

　　复数杨氏模量 Young’s complex modulus

　　材料在弹性限度内 ,法向应力和法向应变的比值 ,用 E* 表示 ,单位为 MPa。

　　注 : 复数杨氏模量由模量的实部杨氏 储 能 模 量(用 E'表 示 , 以 MPa为 单 位) 和 模 量 的 虚 部 杨 氏 损 耗 模 量(用 E″表示 , 以 MPa为单位)两部分构成 , 即 E* =E'+iE″,其中 i为虚数单位 。杨氏储能模量表示粘弹性材料在形变过程中由于弹性形变而储存的能量 。杨氏损耗模量表示粘弹性材料在形变过程中由于塑性形变(不可逆) 而损耗的能量 。

　　2.2

　　剪切模量 shearmodulus

　　材料在弹性限度内 ,剪切应力与剪切应变的比值 ,用 G 表示 ,单位为 MPa。

　　2.3

　　泊松比 Poisson’s ratio

　　材料在单向受拉或受压时 ,横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值 ,用 μ 表示 。

　　3 试验设备

　　3. 1 动态机械分析仪

　　3. 1. 1 应力提供装置

　　用于给样品提供拉伸形变 。应力应持续提供 ,使样品做强迫振动 。

　　3. 1.2 拉伸夹具

　　夹具用于夹持样品,应一端固定 ,另一端连接于应力提供装置 。见图 1。

　　GB/T 32061—2015

　　说明 :

　　1— 夹具拉伸方向 ;

　　2— 夹具一端(拉伸) ;

　　3— 夹层玻璃中间层材料 ;

　　4— 夹具一端(固定) 。

　　图 1 拉伸夹具示意图

　　3. 1.3 检测器

　　用于测定应力 、应变 、频率 、温度 、位移 、杨氏储能模量 、杨氏损耗模量等试验参数 。温度检测器的精确度应不大于 1 ℃ ,频率检测器和应变检测器的精确度应不大于 1% 。

　　3. 1.4 温控炉

　　用于加热及控制样品在加热 、冷却及恒温时的温度 。精确度应为 0. 5 ℃ 。

　　3.2 液氮供应装置

　　与动态机械分析仪连接 ,用于冷却样品 。

　　3.3 游标卡尺

　　用于测量试样的长 、宽 ,分度值应为 0. 01 mm。

　　3.4 螺旋测微仪

　　用于测量试样的厚度 ,分度值应为 0. 001 mm。

　　4 试样

　　4. 1 从未开封的无外观缺陷的成品中取样 。从样品上切取 3块 10. 0 mm×7. 0 mm 的试样 。试样应无扭曲 ,相邻的平面间应互相垂直 。表面和边缘应无划痕 、毛刺或其他缺陷 。

　　4.2 试验前 ,将试样在温度 23 ℃ ±2 ℃ ,相对湿度为 23%±5%的环境中保存至少 40 h。

　　5 试验步骤

　　5. 1 用游标卡尺测量试样的长度 、宽度 ,并记录 ,测量数据精确到 0. 01 mm。用螺旋测微仪测量试样的

　　厚度 ,并记录 ,测量数据精确到 0. 001 mm。

　　5.2 将试样安装到拉伸夹具中 ,拧紧 。

　　5.3 启动动态机械分析仪 ,按照以下数据进行设置 。在不同温度段下采用强迫非共振 法 对 试 样 进 行测试 :

　　— 频率依次为 :0. 1 Hz,0. 3 Hz,1 Hz,3 Hz,10 Hz,30 Hz。

　　— 温度范围为 : -40 ℃ ~ 80 ℃ , 以 5 ℃为步长 。

　　— 正弦振荡 ,位移最大应变 0. 4% 。

　　5.4 按照图 1所示的拉伸模式由低温向高温进行测量 , 获得原始数据 :试样在不同温度和不同负载周期下的杨氏储能模量 E'和杨氏损耗模量 E″。

　　5.5 打开液氮供应装置进行冷却 ,冷却至设定温度下限 。

　　6 数据分析

　　6. 1 将 5. 4得到的原始数据进行分析 ,制作出不同温度下中间层材料的时温等效主曲线 。

　　6.2 根据不同温度 、时间主曲线数据 ,采用线性插值法 ,在主曲线上选取相关温度 、负载周期的复数杨氏模量数值 。制作复数杨氏模量和时间 、温度对应表格 ,参考表 A. 1。

　　6.3 采用剪切模量 G 同复数杨氏模量 E* 和泊松比 μ 的数学关系式(1) ,计算中间层材料的剪切模量G。得到剪切模量和时间 、温度对应表格 ,参考表 A. 2。

　　G …………………………( 1 )

　　注 : 在 -40 ℃ ~ 80 ℃范围内 ,PVB、EVA和离子型中间膜的 μ值可视为常数 0. 5。

　　7 试验报告

　　试验报告至少应包括以下内容 :

　　a) 试样情况 :名称 、类型和来源 ;

　　b) 试验设备的描述 ;

　　c) 试样尺寸及厚度 ;

　　d) 试验前 ,样品的储存温度 、湿度及储存时间 ;

　　e) 升温程序 ,包括初始和最终温度以及升温步长 ;

　　f) 试验原始数据 ;

　　g) 样品数量 ;

　　h) 杨氏储能模量与杨氏损失模量在测试频率(或测试温度)范围内的分布图 。注明图的名称和测量单位 ;

　　i) 不同时间 、温度下的复数杨氏模量 E*;

　　j) 不同时间 、温度下的剪切模量 G;

　　k) 计算公式 ;

　　l) 剪切模量的平均值和标准偏差 ;

　　m) 试验单位 、试验人员及试验日期 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　表格示例

　　表 A. 1 和表 A. 2 给出了不同负载周期、温度下的复数杨氏模量 E* 和不同负载周期、温度下的剪切模量 G的表格示例 。

　　表 A. 1 不同负载周期、温度下的复数杨氏模量 E* 的表格示例

　　表 A. 2 不同负载周期、温度下的剪切模量 G的表格示例