(2021年整理)DIN_ISO_178(塑料弯曲欧标)

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错误!未定义书签。错误!未定义书签。德国标准 1997年2月

塑料 抗弯性能测定 （ISO 178: 1993） DIN EN ISO 178英语版 DIN EN ISO 178 ICS 83.080.01 关键词:塑料、抗弯性能、测试 塑料 – 测定弯曲性能(德语）（ISO 178: 1993） 本标准替代1977年4月版DIN 53452， 并与1996年4月版DIN EN ISO 527-1,1996年7月版DIN EN ISO 527-2，和1997年2月版DIN EN ISO604一起替代1987年10月版DIN53457 欧洲标准EN ISO 178： 1996年成为德国标准化委员会（DIN）标准 以逗号作为十进制小数点标记. 国家序言 依据欧洲标准委员会技术委员会249号文件（CEN/TC 249)中的决定发布了本标准，以采纳国际标准ISO 178为欧洲标准，采纳过程中未更改该国际标准. 参与本标准编制的相关德国机构包括：塑料标准委员会、Elgenschaften和Probekorperherstellung技术委员会。 与涉及欧洲标准（EN）第2款的国际标准相关的DIN标准如下： 国际标准 DIN标准 ISO 291 ISO 293 ISO 294 ISO 295 DIN EN ISO 291 DIN 16770—1 DIN 16770—2 DIN 53451 (完整版)DIN_ISO_178(塑料弯曲欧标) ISO 1209-1 DIN 53423 ISO 1209—2 DIN 53423 ISO 2557-1 DIN 16700 ISO 3167 修正 1977年4月版的DIN 53452和1987年10月版的DIN 53457已经被关于EN ISO 178的解释所替代，该解释与ISO 178完全相同。 1987年版DIN 53457中所述确定弯曲时的弹性系数的方法已包含在本标准当中。 历史版本 DIN 53452： 1941-05, 1944-11, 1952X—02, 1977-04； DIN 53453： 1943-11, 1952—02， 1954-07， 1958-05， 1965—10， 1975-05； DIN 53457: 1968-05， 1987-06, 1987—10. DIN EN ISO 3167 相关参考标准（标准参考文献未包含的） DIN 16700 塑料模型材料的制模技术—生产过程和设备—概念 DIN 16700-1 准备热塑性成型材料样品的压塑成型 DIN 16700—2 准备热塑性成型材料样品的注塑成型 DIN 53423 刚性多孔材料的弯曲测试 DIN 53451 热塑性材料样品的准备 DIN EN ISO 291 塑料—标准大气压的条件和测试(ISO/DIS 291： 1996) DIN EN ISO 3167 塑料—多用途试样（ISO 3167: 1993） ———-—---———— 目前仍处于草案阶段 欧洲标准 共9页 据本文件DIN第3条第1款 (完整版)DIN_ISO_178(塑料弯曲欧标)

©未经许可不得全文或部分复制本标准 参考号：DIN EN I

SO 178: 1997—02

DIN标准化研究所,柏林 英语价格第8

组 销售号1108

97年9月

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EN ISO

1欧洲标准 178 1996年9月

ICS 83.080。01

关键词：塑料、抗弯性能、测试。

英语版

塑料

抗弯性能的确定 （ISO 178: 1993）

塑料-抗弯性能的确定（ISO 178: 1993）2 塑料—抗弯性能的确定（ISO 178: 1993）3

欧洲标准委员会(CEN）于1994-12-14批准本欧洲标准，本标准与相关的ISO标准是一致的.

欧洲标准委员会成员有义务遵守欧洲标准委员会(CEN）和欧洲电子标准委员会(CENELEC）的内部规定，保证不经更改地接受本欧洲标准为国家标准。

关于这些国家标准的最新的名单和参考书目可以通过向中央秘书处或者任何一个欧洲标准委员会的成员递交申请获得。

1 2

译注（卢觉晓）：原文此处分别用英语、法语和德语三种语言撰写标题“欧洲标准”。 译注（卢觉晓）：原文此处为法语。 3 译注（卢觉晓）：原文此处为德语。

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本欧洲标准以三种官方文本出现（英语、法语、德语）。欧洲标准委员会成员可以将本标准翻译成其本国语言,向中央秘书处通报后该版本具有与官方版本同等的效力。

欧洲标准委员会的成员包括奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国的国家标准机构。

CEN

欧洲标准委员会

中央秘书处：Stassart街36号,B-1056布鲁塞尔

©1996. CEN – 欧洲标准委员会成员保留世界范围内以任何形式任何途径开发的权利。 参考号：EN ISO 178: 1996E

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第2页

EN ISO 178： 1996

前言

国际标准

ISO 178: 1993 塑料-抗弯性能的确定,

国际标准化组织制定的标准ISO/TC 61“塑料”已经被技术委员会CET/TC 249“塑料\"采纳为欧洲标准。

最迟到1997年7月,本欧洲标准将作为国家标准出现。可以通过发表认同的文件或签署批文，并撤销与之相矛盾的国家标准，使其成为国家标准。

根据欧洲标准化委员会和欧洲电子标准化委员会（CEN/CENELEC)的内部规则，以下国家有义务执行本欧洲标准:

奥地利、比利时、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国。

认可通知

欧洲标准委员会批准了国际标准ISO 178: 1993不经修改的作为欧洲标准。

1. 范围

1.1. 本国际标准确定了一种判定塑料在特定条件下的抗弯性能的方法。定义了标准测试样品，

但根据样品的大小可调整参数,以适应不同的情况.本标准还规定了一系列的测试速度.

1.2. 本方法用语调查特定条件下试样的弯曲行为并确定试样的抗弯强度、弯曲模量和其它方面

的弯曲与压力/拉力的关系.它适用于一个在跨中加载的自由支梁(3分负荷试验）。

1.3. 本方法适用于以下范围的材料：

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 热塑性塑料成型和挤压材料，除了非填补类型还包括填补和加强复合材料；刚性热塑

性塑料片；

 热塑性塑料成型材料，包括填充和加强复合材料；热塑性薄片，包括薄板；

 纤维增强热固性和热塑性塑料复合材料,包含单向或非单向增强材料如衬垫、织物、无

捻粗纱，短切丝以及增强材料、无捻粗纱和碾磨纤维的组合和混合；预浸涂材料制成的薄片（半固化片）；

 热致液晶聚合物.

该方法通常不适用于刚性多孔材料和有夹层结构的多孔材料.

注 1 对于某些特定类型的纺织纤维增强塑料,四点弯曲试验是首选。目前国际标准化组织正在考虑这一问题。

1.4. 本方法使用的样品，既可以是直接成型成选定的尺寸，也可以由一个多用途试样的中央部

分加工而来（见ISO 3167），或者由铸件、层压板、挤压或浇注的片材等产品或半成品加工而来。

1.5. 本方法指定了试样的最适尺寸。不同尺寸或不同条件下制备的样品所测试的结果之间没有

可比性。其它因素如测试的速度和样品的状况也会影响测试结果。因此，如果要求得到可比的数据，就要小心地控制和记录这些因素。

1.6. 抗弯性能指标只能用于材料线性挤压或拉伸行为的工程学设计。对于非线性材料行为抗弯

性能指标没有意义。对于很难进行拉伸试验的脆性材料应该优先进行弯曲试验.

2. 标准参考文献

下列标准所包含的规定，以本文参考文献的形式，构成本国际标准的规定。出版后以下提到的这些版本的标准都有法律效力.所有这些标准都可能被修订，鼓励基于本国际标准的协议各方调查使用下列标准最新版本的可能性。国际电工协会（IEC）和国际标准化组织（ISO）的成员保存目前登记有效的国际标准.

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ISO 291: 1977， 塑料—调节和测试时的标准大气压。 ISO 293： 1986， 塑料—热塑性材料试样的压塑成型。 ISO 294： －4， 塑料-热塑性材料试样的注塑成型。 ISO 295： 1991, 塑料—热固材料的压塑成型.

ISO 1209-1： 1990, 多孔塑料，刚性—弯曲测试-第1部分:弯曲试验。 ISO 1209—2： 1990, 多孔塑料，刚性-弯曲测试-第2部分:抗弯性能的确定.

ISO 1268: 1974, 塑料—用于测试的玻璃纤维增强的、树脂结合的、低压制板的板材或板条的制备。

ISO 2557—1: 1989, 塑料—无定形热塑性-特定的最大还原试样的制备-第1部分:棒材。 ISO 2557-2: 1986， 塑料-无定形热塑性—特定的还原试样的制备-第2部分：板材. ISO 2602: 1980， 测试结果的统计解释-均值估计—置信区间. ISO 2818： －5， 塑料-试样的加工制备。 ISO 3167: －6, 塑料—多用途试样。

ISO 5893： 1986, 橡胶和塑料测试设备-拉伸、弯曲和挤压型（恒定的横溢速率）—说明

3. 定义

应本国际标准需要，我们使用下列定义。

3.1. 测试的速度（speed of testing），v：支架和凸缘之间相对运动的速率，以毫米每分钟

（mm/min）表示。

3.2. 弯曲压力（flexural stress），f：跨距中点试样外表面的额定压力。

根据9.1节中公式(3）给出的关系来计算，以兆帕斯卡（MPa)表示。

3.3. 断裂弯曲压力（flexural stress at break），fB:试样断裂时的弯曲压力(见图1，曲线 4 5

原文注解：将要出版。（ISO 294: 1975的修订） 原文注解：将要出版。（ISO 2818: 1980的修订） 6 原文注解：将要出版。（ISO 3167: 1983的修订）

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a和b）。

以兆帕斯卡（MPa)表示。

3.4. 弯曲强度（flexural strength）,fM:试样在做弯曲试验时承受的最大弯曲压力（见图1，

曲线a和b）. 以兆帕斯卡（MPa）表示。

3.5. 常态偏斜下的弯曲压力（flexural stress at conventional deflection)，fc:根据3。

7节（见图1,曲线c）常态偏斜sC下的弯曲压力。 以兆帕斯卡(MPa）表示。

3.6. 偏斜(deflection）,s：弯曲过程中在跨距中点试样顶部或底部表面偏离原来位置的距离.

以毫米（mm）表示。

3.7. 常态偏斜（conventional deflection),sC：偏斜达到试样的厚度h的1,5倍.

以毫米（mm）表示。

使用跨度L=16h，常态偏斜与3，5％的弯曲形变相对应(见3。8节).

3.8. 弯曲形变（flexural strain），f：在跨距中点试样外表面元件长度的额定变化率。

以无量纲的比率或百分比(％)表示。 根据9.2节,公式（4）所给定的关系计算。

3.9. 断裂弯曲形变（flexural strain at break），fB：试样断裂时的弯曲形变（见图1，曲

线a和b）。

以无量纲的比率或百分比（％)表示.

3.10. 弯曲强度下的弯曲形变（flexural strain at flexural strength）,fM:最大弯曲压力

下的弯曲形变（见图1，曲线a和b）。 以无量纲的比率或百分比（％）表示.

3.11. 弯曲弹性模量(modulus of elasticity in flexure）；弯曲模量(flexural modulus）,Ef：

与形变差值(f20,0025)(f10,0005)相应的压力差f2f1所占比率［见9。2节,公式

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（5）]

以兆帕斯卡（MPa）表示。

注2 注3

弯曲模量仅仅是杨式弹性模量的一个估计值。

在计算机辅助设备帮助下，确定模量Ef可以使用曲线上两点之间的线性回归代替使用

两个不同的压力/形变点。

4. 原理

作为一个支撑梁,试样在跨距中点不断地发生偏斜，直到断裂或者形变达到某个预定值。在这个过程中我们要测量对样品所施加的应力。

曲线a 样品在变形之前断裂

曲线b 样品在表现出最大的变形并在常态偏斜之前断裂 曲线c 样品既没有变形也没有断裂达到常态偏斜

图1—弯曲压力对弯曲形变和偏斜的典型曲线

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5. 设备

5.1. 测试仪器 5.1.1. 概述

仪器要符合ISO 5893和以下5.1.2到5。1.4节的要求。

5.1.2. 测试速率

测试仪器要能维持如表1所述的测试速率(见3.1节)。

表1-测试速度的推荐值

速率 mm/min 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1)公差 % ±20 ±20 ±20 ±20 ±10 ±10 ±10 ±10 ±10 2)2)1) 最低速率用于厚度在1mm到3，5mm的样品。 2) 速率1mm/min和2mm/min对应的公差比ISO 5893要求的低。 5.1.3. 支架和凸缘

两个支架和中央凸缘如图2排列。支架和凸缘之间平行对准要求在±0,02mm内。 凸缘半径R1和支架半径R2如下：

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跨度L要求可调整.

5.1.4. 加载和偏斜的指示器

R15,0mm0,1mm

R22,0mm0,2mm 试样厚度≤3mm, R25,0mm0,2mm 试样厚度＞3mm。

所标明应力的误差不应超过1%，偏斜的误差不应超过总量的1%（见ISO 5893）。

5.2. 千分尺和标准尺寸

5.2.1. 千分尺 或者其它精度≤0,01mm的同等仪器(用以测量试样的厚度h和宽度b，见图3）。 5.2.2. 游标卡尺 或者其它同等仪器，精度要求在跨度L的±0,1%范围内，用以测量跨度（见

8.2节和图2）。

图2-测试开始时试样的位置

6. 试样

6.1. 形状和尺寸 6.1.1. 概述

试样的尺寸必须符合相应的材料的标准,如果可行还要符合6.1.2节或6.1。3节的要求。另外,样品的类型由有关各方商定。

6.1.2. 首选尺寸类型

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首选的尺寸，单位毫米 长度： l=80±2 宽度： b=10,0±0,2 厚度: h=4,0±0，2

对于任何一个试样,长度方向中间1/3这一段得厚度不能偏离均值2％以上。宽度方向相应的最大偏离不得超过3％。 相交的部位应该是直角,不能呈圆角. 注4

首选的样品应该按照ISO 3167要求，加工自多用途试样的中央部分。

6.1.3. 其它试样

当不可能或不必要使用首选试样时，应该遵守下列条件。 试样长度和厚度的比例应与首选试样相同，例如:

l201h\\＊ MERGEFORMAT 错误!未定义书签。(错误!未定义书签。)

除非受到8.2 a)，8。2 b）,或8。2 c）条款的影响。 注5

某些规范要求对于厚度超标的试样应通过只加工一面使其成标准厚度的试样。

这种情况下，通常使未加工的表面接触支架，而中央凸缘向加工过的表面施压。 可行的宽度值列表于表2中。

表2—宽度值b与厚度h的关系（以毫米为单位)

宽度 b ±0.5 额定厚度，模塑和压塑复合织物和长纤维增强塑h 物，热塑性和热料材料 固性板材 1）(完整版)DIN_ISO_178(塑料弯曲欧标) 1＜h≤3 3＜h≤5 5＜h≤10 10＜h≤20 20＜h≤35 35＜h≤50 25，0 10，0 15，0 20,0 35，0 50,0 15，0 15,0 15，0 30，0 50，0 80,0 1) 经过非常粗的滤器得到的材料，其最小的宽度应在20mm至50mm。 注6

试样的位置或方向和尺寸有时会对测试结果有显著的影响。压层板尤其如此.

6.2. 各向异性的材料

6.2.1. 当材料有依赖于方向的物理属性，例如弹性，测试过程中弯曲压力应该施加于和试样实

际应用过程中所承受的力相同的方向.试样和应用的关系将决定使用标准试样的可能性（见6。1节和8。2节）。

6.2.2. 如果材料在两个主方向的弯曲性能有显著差异，那么应该在这两个方向分别测试。应该

记录下与试样的方向相关的方位信息（见图3）。

样品的位置 A 产品的方向 长 力的方向 普通 (完整版)DIN_ISO_178(塑料弯曲欧标) B C D 宽 长 宽 普通 平行 平行 图3—试样的位置和产品的方向和力的方向的关系

注7

如果一个材料在实际应用中在某些主方向上承受压力,那么测试也应该在那个方向

上进行。

6.3. 试样的制备

6.3.1. 模塑或挤塑复合物

样品应该用指定的相应的材料来制备。除非相应的材料找不到，或者有其它规定，应该酌情按照ISO 293, ISO 294, ISO 295, ISO 2557—1或ISO 2557-2的要求选择材料直接压模或注塑。

6.3.2. 板材

加工自板材的样品应依照ISO 2818执行。

6.3.3. 长纤维增强塑料

用这种材料制备板条需依照ISO 1268标准或其它指定的或协商的制备过程执行.

6.4. 检验

样品应该避免扭曲并且有相互垂直的平行平面。表面和边缘避免刮伤、凹坑、缩痕和毛刺. 样品应通过利用直尺、方钢、平板和螺旋测径器的目视检验。

经过测量或观察有一个或几个方面不符合这些要求的样品应该报废或者在测试前加工至合适的大小和形状。

6.5. 试样的数量

6.5.1. 每个方向应至少测试5个试样，见图3.如果对均值得精度有更高的要求测试的次数应该

多于5次。这可以通过置信区间来估计（95%概率,见ISO 2602）。

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6.5.2. 长度方向中段外表有断裂的试样测出的数据不可用，应该在那些位置重新测试。

7. 调试

我们要依照标准所要求的在材料测试时对试样进行调试.如果缺少这方面的信息，则从ISO 291中选择最合适的条件,除非有关各方有其它的商定,例如在低温或高温下测试。

8. 步骤

8.1. 在本标准为材料测试所指定的大气压下进行测试.如果缺乏这方面的信息，则从ISO 291中

选择最合适的条件，除非有关各方有其它商定，例如在高温或低温下测试。

8.2. 测量试样的宽度b，精确到0,1mm；试样中心部位的厚度h，精确到0,01mm。计算这块样品

的平均厚度h。

任何样品如果厚度的公差超出均值±0，5%的范围,就应该报废该样品，并且随机选取一个新样品替换之.

调整跨度L至符合以下公式：

L(161)h

（错误!未定义书签。）

并且测量最终的跨度,精确到0,5％. 公式（2）除了下列情形外都适用，

a) 对于非常厚的单向纤维增强试样，如果需要避免板材分层剥离,可以使支架间距高于按

L/h比率算出来的距离。

b) 对于非常薄的试样，为了使测量在仪器有效负载范围内,可以使支架间距小于按L/h比

率算出来的距离。

c) 对于软的热塑性材料，为了避免支架使试样凹陷,可以使用比L/h更高的比率。 8.3. 根据被测的材料,依照标准的要求设定测试速度。如果缺乏这方面的信息，从表1中选择一

个值，尽可能使每分钟形变率接近1%. 这样能使1min内的偏斜最接近于样品厚度的0，4

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倍，例如6.1。2节所述首选试样对应2mm/min的速率。

8.4. 将试样对称地放置在两支架上，并在跨度中点处施压（见图2）。

8.5. 记录测试过程中力的变化和与之相应的偏斜。有条件的，可以使用能画出本操作完整的弯

曲压力-偏斜曲线的自动记录系统[见9。1节，公式（3）].

通过力/偏斜或压力/偏斜确定第4条所述所有相关的压力、偏斜和形变.

9. 计算和结果解释

9.1. 弯曲压力

使用下列公式计算弹性压力f，以兆帕斯卡为单位： 其中

F 所施加的力，单位牛顿； L 跨度,单位毫米;

b 样品的宽度，单位毫米; h 样品的厚度，单位毫米。

f3FL 22bh错误!未定义书签。(1)

9.2. 弯曲模量

利用以下公式，计算偏斜s1和s2，它与给定的弯曲形变f10,0005和f20,0025相关： 其中

si 一个独立偏斜，单位毫米;

sifiL26h(i=1;2) 错误!未定义书签。(错误!未定义书签。)

fi 相应的弯曲形变，其值f1和f2上文已经给出; L 跨度，单位毫米;

H 样品的厚度，单位毫米。

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利用以下公式计算弯曲模量Ef，单位兆帕斯卡:

其中 f1 f2

偏斜s1下测得的弯曲压力，单位兆帕斯卡； 偏斜s2下测得的弯曲压力,单位兆帕斯卡。

Eff2f1f2f1\\＊ MERGEFORMAT 错误!未定义书签。(错误!未定义书签。)

关于计算机辅助设备，见3。11节注3。 注8

所有与弯曲性能有关的公式仅限于精确的线性压力/形变变化（见1.6节）；因

此对于大部分塑料只在小偏斜时精确。

9.3. 统计参数

计算结果的算术平均值，如果有要求还要依照ISO 2602所述过程计算其标准差和均值的95%置信区间.

9.4. 有效数字

计算压力和模量至三位有效数字。计算偏斜至两位有效数字。

10. 精度

这个实验方法的精度尚不得而知，因为还没有得到实验室之间的数据.实验时间数据得到后，将会向下一个版本的标准中添加精度说明。

11. 检测报告

检测报告应包括下列信息：

a) 本国际标准的参考文献；

b) 型号、来源、生产批号、形状和相关历史资料等判断材料测试所需要的所有我们知道的信

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息；

c) 对于板材,板材的厚度和样品主轴的方向(如果可行），这与板材的某些性状有关； d) 试样的形状和尺寸; e) 制备样品的方法； f)

测试的条件和调试过程（如果有调试过程）；

g) 测试样品的编号； h) 所用的额定跨度； i) j)

测试速率；

测试仪器的精度等极（见ISO 5893）；

k) 承力的表面； l)

个人测试结果（如果有要求）;

m) 个人测试结果的平均值；

n) 标准差和95％置信度的均值（如果有要求）； o) 测试的日期。