DIN 53423 刚性多孔材料试验——弯曲试验

德国标准化协会 (DIN) 发布的标准“DIN 53423 刚性泡沫材料试验——弯曲试验”描述了如何对刚性泡沫材料（例如硬质泡沫）进行弯曲试验。该标准被广泛引用在材料数据表中，尤其适用于聚氨酯 (PU) 泡沫、聚甲基丙烯酰胺 (PMI) 泡沫、三聚氰胺泡沫以及用于保温、建筑、航空航天、模型板和复合材料芯材等领域的类似刚性泡沫产品。

早期的硬质泡沫材料测试通常基于DIN标准系列，例如，DIN 53421用于压缩测试，DIN 53423用于弯曲/挠曲测试。如今，大多数国际测试已转向采用兼容的国际标准，例如：

• EN ISO 1209 刚性泡沫塑料 - 弯曲性能的测定
• ISO 178 塑料 - 弯曲性能的测定（在某些情况下，该标准已适用于泡沫材料）
• ASTM D790 非增强和增强塑料及电绝缘材料弯曲性能的标准试验方法。

许多材料制造商仍然在较旧的技术数据表中列出 DIN 53423 标准值，以便进行历史比较，或者因为较旧的证书/产品引用了这些值。

根据 DIN 53423 标准，弯曲试验用于测定硬质泡沫试样在三点或四点弯曲载荷作用下的性能，直至断裂或达到规定的变形量。通常报告的基本特性包括：

• 弯曲强度：通常以 N/mm2 或 MPa 表示（断裂应力或特定挠度下的应力）。
• 弯曲模量：弯曲刚度，单位为 N/mm²。

典型的测试设置如下：

• 矩形棒状试样（尺寸通常为 20 x 20 x 120 毫米或类似尺寸）
• 三点弯曲，具有特定的支撑跨距和加载速率。
• 测量直至断裂或达到规定的应变。

硬质泡沫材料的性能会因其密度和类型而异：

• 低密度聚氨酯安装/膨胀泡沫：弯曲强度约为 0,7-7 N/cm2。
• 高密度硬质PU泡沫：弯曲强度约为20-34 N/mm2。
• PMI 结构泡沫：数值明显高于 DIN 53423、ISO 1209 和 ASTM D790 标准。
• 泡沫板：典型的展示/模型级泡沫板的弯曲强度约为 2-4 N/mm2。

这些数值经常出现在绝缘泡沫、夹芯板芯材、门框泡沫和复合材料的技术数据表中。

直到最近，DIN 5342x系列标准一直是许多欧洲泡沫材料特性分析方法的基础。即使该标准已被撤销，在比较历史材料性能或解读旧证书或专利时，它仍然是一个重要的参考依据。

目前，如果需要对硬质泡沫塑料进行测试，则采用以下标准：

• 硬质泡沫材料的直接弯曲性能符合 ISO 1209 或 EN ISO 1209 标准。
• 样品制备、测试速度和计算方法非常相似。

简而言之，DIN 53423 标准提供了一种测定刚性多孔材料（例如刚性泡沫材料）弯曲性能的方法。然而，由于 DIN 53423 标准现已过时，因此提出了 ISO 1209-1 和 ISO 1209-2 等国际标准作为现代替代方案。

DIN 53423 标准的主要目的是评估刚性多孔材料抵抗弯曲载荷的能力。该测试通过对试样施加可控力，确定材料在发生变形或断裂之前能够承受的最大载荷。

这些信息有助于制造商和研究人员在以下领域开展工作：

• 评估硬质泡沫的结构完整性。
• 比较不同泡沫配方或密度
• 评估生产过程中的质量一致性。
• 确定其是否适用于承重或绝缘应用。

测试的典型材料包括：

• 硬质聚氨酯（PUR/PIR）泡沫
• 聚苯乙烯泡沫（EPS、XPS）
• 酚醛泡沫
• 其他用于绝缘或夹层结构的硬质蜂窝塑料。

DIN 53423 标准采用三点弯曲配置。其基本原理如下：

• 矩形试样由两点（支座）支撑。
• 在样品中心施加电荷。
• 该力使样品发生弯曲。

记录施加的载荷和由此产生的变形，直至发生预设的挠度或断裂。该方法能够测量材料在弯曲应力下的弯曲行为，这对于在实际应用中经常承受弯曲载荷的刚性多孔材料至关重要。

该测试通常需要以下条件：

• 可控加载万能试验机（UTM）
• 三点弯曲夹具，有两个支撑点和一个中央加载头。
• 用于记录位移的偏差测量系统。
• 用于采集载荷-挠度曲线的数据采集系统。

在监测样品响应的同时，以恒定速率逐渐施加载荷。

测试中使用的样本通常具有以下特征：

• 矩形
• 长度、宽度和厚度均已确定。
• 切割过程中细胞结构光滑无损。

测试前对样品进行适当的调节（温度和湿度）通常是确保结果可重复性的必要条件。

简化的测试程序包括以下步骤：

• 样品制备：将样品切割成指定尺寸，并在受控的实验室条件下进行处理。
• 样品组装：将样品放置在弯曲夹具的两个支撑件之间。
• 加载：以恒定的横梁速度对样品中心施加力。
• 测量：测试过程中记录载荷和挠度。
• 断裂或目标偏差：测试持续进行，直到样品断裂或达到规定的变形为止。

弯曲试验可以确定以下参数：

• 断裂瞬间的弯曲载荷
• 以指定偏差加载
• 载荷-挠度曲线
• 相对弯曲刚度

这些数值有助于表征刚性多孔塑料的力学性能，尤其是在弯曲应力发生的应用中。

DIN 53423 标准已不再有效，并已被以下国际标准基本取代：

• ISO 1209-1 刚性多孔塑料基本弯曲试验。
• ISO 1209-2 弯曲强度和弹性模量的测定。

这些标准提供了更全面的方法，包括使用三点弯曲系统计算弯曲强度和弹性模量。

多年来，凭借我们经验丰富的专业团队，我们始终关注客户需求，提供先进的测试服务，并协助客户建立、实施和改进管理体系。在此框架下，我们也提供符合DIN 53423标准的测试服务。