低温环境下聚合物屈服强度测试是评估材料在寒冷工况（如极地工程、航空航天、冷链设备）中力学性能的核心环节，其结果直接影响产品安全性与可靠性。而样品预处理作为测试前置步骤，需解决聚合物低温下的脆性、热收缩、吸湿性及表面状态波动等问题，是确保数据准确的关键。
样品选取与尺寸标准化制备
样品需从批量材料中选取均匀区域，避开边缘料、料头或变形部位，确保结果反映材料整体性能。例如注塑件应从浇口对面取样，挤出件沿挤出方向截取，避免分子取向不均带来的误差。
尺寸需严格遵循ASTM D638或ISO 527等标准，常用哑铃型样品的标距段厚度公差≤±0.05mm、宽度≤±0.1mm——低温下尺寸偏差会导致应力分布不均，如厚度差0.1mm的PP样品，屈服强度测试值可能偏差15%以上。
加工优先选数控铣削或激光切割，避免机械加工产生的毛刺、划痕（低温下会成为应力集中源）。加工后用400-600目砂纸轻磨边缘，去除微小毛刺，但需避免改变样品尺寸。
表面清洁与缺陷可视化排查
聚合物表面的油污、脱模剂会影响夹具摩擦力，甚至形成“隔离层”导致样品打滑。清洁用无水乙醇或异丙醇浸湿无尘布轻擦，再用干燥压缩空气吹干，禁止用纸巾擦拭（防止纤维残留）。
用10-50倍放大镜检查表面缺陷：划痕（深度＞5μm）、气泡（直径＞0.5mm）、熔接痕等会放大低温脆性——如20μm划痕可使ABS屈服强度降低25%。注塑件需避开浇口附近的熔接痕（分子链未充分缠结，易断裂）。
若发现贯穿性裂纹或大面积气泡，直接剔除样品，避免影响结果重复性。
热历史消除的退火处理
聚合物加工时的冷却速率、注塑压力会引入“热历史”，导致分子取向或结晶度波动——快速冷却的PP结晶度约30%，缓慢冷却的可达50%，低温屈服强度差异达30%。
退火处理需将样品放入真空干燥箱，温度设为低于玻璃化转变温度（Tg）10-20℃（如PC的Tg150℃，退火130℃；PMMA的Tg105℃，退火90℃），保温2-4小时后，以≤5℃/min速率冷却至室温，释放内应力。
注意退火温度不可超过Tg（避免软化变形），且需真空环境（防止氧化或吸湿）。
低温适应的预暴露处理
直接将室温样品放入低温箱会因温差产生热应力，破坏分子链结构。预暴露需将样品放入测试用低温箱（如-40℃、-60℃），保温时间为样品最大厚度的10倍（如3mm样品保温30min），确保内部温度均匀。
预暴露时避免样品接触箱壁或冷源（防止局部过冷），且保持箱内相对湿度≤30%（避免结露结冰）。若湿度超标，可放置硅胶干燥剂吸湿。
预暴露后立即测试，避免样品回温（回温10℃以上会重新产生热应力）。
吸湿性聚合物的干燥处理
尼龙、PET等吸湿性聚合物会吸收水分，低温下水分结冰破坏分子链——尼龙6吸湿性5%时，低温屈服强度下降40%。需用除湿干燥箱处理：尼龙66用80℃、4-6小时；PET用60℃、6-8小时，直到重量变化≤0.1%（电子天平测量）。
干燥后样品立即放入密封袋（含分子筛），测试前10分钟取出，避免重新吸湿。若重量增加超0.2%，需重新干燥。
夹具适配的防滑与标记处理
低温下夹具摩擦力降低，需在样品夹持部分粘贴120-200目细砂纸（用低温环氧胶，胶层≤0.1mm），防止滑动。
用低温不脱落的油性马克笔在标距段画两条平行线（间距25mm或50mm），标记时力度要轻，避免划伤表面。若用引伸计，需粘贴低温兼容应变片（如Vishay EA-06-062RE-120），并提前在低温箱预适应30min。