DIN 53373 塑料薄膜测试 - 冲击穿透试验及电子数据记录

德国标准化协会 (DIN) 发布的标准“DIN 53373 塑料薄膜测试——带电子数据记录的冲击穿透试验”描述了一种在动态载荷条件下评估薄塑料薄膜冲击强度（或抗穿刺/穿透强度）的方法。该标准对于聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP) 或其他用于包装袋、包装、标签及类似应用的聚合物薄膜等柔性包装材料尤为重要。

该方法测量塑料薄膜在受到突发垂直冲击时的反应，模拟实际应用中搬运或运输过程中可能遇到的跌落、撞击或穿刺等应力。其主要目标是确定以下参数：

• 穿透薄膜所需的冲击能量（通常以 J/mm² 或 Nm/mm² 表示，并已根据薄膜厚度进行归一化）
• 失效前的最大偏差（穿透深度）
• 冲击事件期间的力-时间曲线或能量-时间曲线。

与使用统计失效概率的简单冲击试验方法（例如 ISO 7765-1 或 ASTM D1709 标准）不同，DIN 53373 标准侧重于使用电子记录的仪器化试验。这使得能够采集详细的动态数据：力-时间曲线、能量吸收和失效行为。

测试设置如下：

• 撞击器（管状/冲击式）：半球形头部，通常直径为 20 毫米。
• 砧座/压缩环：一个圆形开口，通常直径为 40 毫米。
• 将薄膜样品压平在环之间。
• 一个下落的物体（或驱动管）以可控的速度撞击中心。
• 电子传感器实时记录撞击事件。

这种装置常见于各种冲击试验机中。

所测量的关键特征如下：

• 断裂（穿透）能
• 断裂时的最大挠度

DIN 53373 标准年代久远，虽然在某些情况下仍然有效，但许多实验室和制造商现在更倾向于采用更现代的国际标准。该标准经常出现在与柔性薄膜相关的材料特性、产品数据表和专利文件中。

该测试广泛应用于以下领域的质量控制：

• 包装薄膜（食品、医疗、工业）。
• 标签表面。
• 适用于对抗冲击性要求极高的充气薄膜或浇铸薄膜。

简而言之，DIN 53373 标准包含一种评估塑料薄膜冲击穿透性能的方法。该方法评估薄膜在受到垂直于薄膜表面的突发冲击力时的反应，测量薄膜在穿透过程中吸收能量或发生断裂的情况。

本标准旨在定义塑料薄膜的基本冲击相关机械性能，包括以下内容：

• 冲击穿透阻力
• 能量吸收能力
• 最大穿透力
• 断裂前的变形行为

这些参数使工程师能够比较不同薄膜材料在动态载荷条件下的韧性和耐久性。该测试还可以在不同温度下进行，以研究聚合物薄膜从脆性到韧性的转变。

DIN 53373 标准主要适用于塑料薄膜和薄片：

• 硬质薄膜：厚度最大约为 0,5 毫米。
• 柔性薄膜：厚度可达约 1 毫米。

测试的典型材料包括：

• 聚乙烯（PE）薄膜
• 聚丙烯（PP）薄膜
• 聚氯乙烯薄膜
• 多层包装薄膜

所描述的测试方法会产生几个重要数值：

• 最大穿透力
• 冲击能量导致断裂。
• 力-位移曲线
• 薄膜变形

这些结果有助于评价材料的韧性和抗穿刺性。

DIN 53373 标准后来被更新的塑料薄膜和片材冲击试验程序所取代。例如，标准“DIN ISO 7765-2 塑料薄膜和片材 - 自由落体箭法测定冲击强度 - 第 2 部分：仪器化穿刺试验”包含一种使用测量力和挠度的仪器测定塑料薄膜穿刺冲击特性的试验方法。如果需要记录在标称恒定冲击速度下的力-挠度或力-时间图，以便详细表征冲击行为，则该方法适用。当可用的试样数量较少且无法应用 DIN ISO 7765-1 标准中描述的阶梯法时，也需要使用此试验方法。该试验方法适用于厚度不超过 1 mm 的薄膜，并可以比较薄膜的冲击穿透力、双轴变形和能量吸收能力。此外，通过改变温度、穿透速率或相对湿度，可以确定薄膜在试验条件下脆性和韧性行为之间的过渡区域。

因此，DIN 53373 标准定义了塑料薄膜的仪器冲击穿透试验，可以测量穿透力、能量吸收和在突发冲击下的变形行为。尽管该标准历史上应用广泛，但现在已被 ISO 7765 等基于 ISO 的标准所取代。

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