🌡️ BS EN ISO 75 是英国标准协会(BSI)采用欧洲标准 EN ISO 75(与国际标准 ISO 75 一致)后发布的塑料——载荷下挠曲温度(热变形温度)测定系列标准,由 BSI 技术委员会 PRI/21(塑料试验)负责归口,归属 ICS 83.080.01(塑料总论)等。载荷下挠曲温度(Temperature of Deflection Under Load, 常称热变形温度 HDT)是衡量塑料在升温与恒定弯曲载荷联合作用下抵抗变形的能力,是塑料耐热性的重要指标,广泛应用于塑料材料的产品规格、选型与质量控制。本系列标准规定了塑料载荷下挠曲温度测定的通用试验方法、针对塑料与硬质橡胶的试验方法,以及针对高强度热固性层压板和长纤维增强塑料的试验方法。
💡 载荷下挠曲温度(HDT)并非塑料的”最高使用温度”,而是特定试验条件下(规定的弯曲应力、升温速率与试样几何)试样达到规定挠度时的温度。它用于同一类材料间的相对比较与质量控制,而不应直接作为设计许用温度。
一、标准适用范围与基本框架 📌
本系列由 ISO TC 61(塑料)制定,共 3 个分部,均归属于 ICS 83.080.01(部分分部为 ICS 83.080.10 等):
| 标准号 | 中文主题 | 对应国际标准 | 主要内容 |
| BS EN ISO 75-1:2013 | 通用试验方法 | ISO 75-1:2013 | 载荷下挠曲温度的通用试验方法 |
| BS EN ISO 75-2:2013 | 塑料与硬质橡胶 | ISO 75-2:2013 | 塑料与硬质橡胶(ebonite)的试验方法 |
| BS EN ISO 75-3:2004 | 高强度热固性层压板和长纤维增强塑料 | ISO 75-3:2004 | 高强度热固性层压板与长纤维增强塑料的试验方法 |
⚠️ 2013 版 Part 1 与 Part 2 取代了 2004 版;Part 3(2004)针对高强度热固性层压板和长纤维增强塑料,采用与通用方法不同的试样与应力条件,选型时应按材料类型选择对应分部。
二、系列构成与技术要点 🔧
2.1 Part 1:通用试验方法
BS EN ISO 75-1 规定了塑料载荷下挠曲温度测定的通用试验方法,包括试验原理、试样尺寸、试验装置、加热介质与升温速率、弯曲应力条件以及数据处理与结果报告。它定义了 HDT 试验的基本框架(通常为在规定弯曲应力下,以规定速率升温,试样达到规定挠度时的温度),为 Part 2 与 Part 3 提供统一基础。
2.2 Part 2:塑料与硬质橡胶
BS EN ISO 75-2 针对塑料与硬质橡胶(ebonite)规定了具体的试验条件,通常给出不同弯曲应力(如 1.80 MPa、0.45 MPa)下的载荷下挠曲温度测定方法。它是塑料 HDT 测定的常用分部,适用于模塑、挤出等热塑性与热固性塑料。
2.3 Part 3:高强度热固性层压板和长纤维增强塑料
BS EN ISO 75-3 针对高强度热固性层压板和长纤维增强塑料规定了试验方法。这类材料刚性高、各向异性,需要采用与通用方法不同的试样尺寸与应力条件(如更高的弯曲应力、不同的试样取向),以获得有代表性的结果。
三、关键技术要求与试验定义 🔍
本系列围绕以下关键技术概念展开:
- 载荷下挠曲温度(HDT):在规定的弯曲应力与升温速率下,试样达到规定挠度时的温度。
- 试验条件:试样尺寸、支撑跨距、弯曲应力(如 1.80 MPa、0.45 MPa)、升温速率(典型 120 K/h)与加热介质(液体槽)。
- 规定挠度:由试样尺寸与跨距决定的、达到规定应变(如 0.2%)对应的挠度值。
- 试样制备:规定尺寸与状态的试样,避免残余应力与取向影响。
- 材料区分:普通塑料/硬质橡胶(Part 2)与高强度层压板/长纤维增强塑料(Part 3)采用不同试验条件。
✅ 系列的价值在于”条件统一”:HDT 强烈依赖试验条件,通过标准化的试样、应力、升温速率与挠度判据,不同实验室、不同批次的 HDT 结果才具有可比性,才能用于材料规格与质量控制。
四、试验方法与符合性评价 🧪
典型试验流程包括:
- 试样制备:按标准规定尺寸与状态制备试样(必要时退火消除残余应力)。
- 试样装夹:将试样置于规定跨距的支撑上,施加规定弯曲应力。
- 程序升温:以规定升温速率(典型 120 K/h)在加热介质中升温。
- 挠度监测:记录试样挠度随温度的变化,达到规定挠度时的温度即为 HDT。
- 结果报告:记录试验条件(应力、升温速率、试样尺寸)与 HDT 值。
结果用于材料规格符合性判定、批间一致性比较与材料选型。
五、工程实践与应用 🛠️
- 🔍 材料规格与牌号:塑料供应商与用户以 HDT 作为耐热性指标,用于产品规格与牌号区分。
- 🔧 材料选型:在要求耐热的应用中比较不同塑料的 HDT,选择满足使用温度要求的材料(注意 HDT 与最高使用温度的区别)。
- 📊 质量控制:以 HDT 作为进料与成品检验项目,监控材料批间一致性与加工工艺稳定性。
- 📋 改性评价:评价增强填料、阻燃剂、交联等改性手段对塑料耐热性的影响。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问:HDT 是塑料的最高使用温度吗?
答:不是。HDT 是在规定试验条件下(特定弯曲应力、升温速率与挠度判据)测得的温度,用于同类材料比较与质量控制;实际最高使用温度还需结合力学、老化、蠕变与安全系数综合确定。
❓ 问:Part 1、2、3 有什么区别?
答:Part 1 是通用试验方法(基本框架);Part 2 针对塑料与硬质橡胶(常用应力 1.80/0.45 MPa);Part 3 针对高强度热固性层压板和长纤维增强塑料(不同的试样与应力条件)。
❓ 问:为什么 HDT 结果强烈依赖试验条件?
答:因为 HDT 是”达到规定变形时的温度”,而变形取决于弯曲应力、试样尺寸与升温速率;条件不同,同一材料的 HDT 值也不同,因此必须严格按标准条件测定并报告条件。
🔍 问:试样是否需要预处理(退火)?
答:视材料与用途而定。模塑或机加工试样可能存在残余应力,退火可释放应力、使结果更稳定;是否退火及退火条件应按标准规定或材料要求执行。
❓ 问:如何比较不同塑料的耐热性?
答:在相同试验条件(应力、升温速率、试样尺寸)下比较 HDT 值;条件一致才有可比性,必要时结合维卡软化温度、长期使用温度等其他指标综合判断。