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塑料包裝材料拉伸測試影響因素分析

發(fā)布時(shí)間：2013/9/5 9:26:22閱讀人數(shù)：6955

拉伸試驗(yàn)是用標(biāo)準(zhǔn)形狀的試樣，在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)下測定塑料的拉伸性能。標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)包括：試樣的制作、狀態(tài)調(diào)節(jié)、試驗(yàn)環(huán)境等，這些因素都將直接影響試驗(yàn)結(jié)果。此外，實(shí)驗(yàn)儀器：電子拉力試驗(yàn)機(jī)、剝離強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)等、實(shí)驗(yàn)者個(gè)人操作熟練程度、工作責(zé)任心等也會(huì)對(duì)測試結(jié)果產(chǎn)生影響。

1.試樣尺寸
同一種塑料所選取試驗(yàn)的尺寸不同，其拉伸強(qiáng)度有很大差別。試樣越厚，其拉伸強(qiáng)度越低。試樣的寬度對(duì)拉伸強(qiáng)度也有影響。一般，試樣越寬，拉伸強(qiáng)度和伸長率越低。所以在試樣制備時(shí)應(yīng)保證在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。軟飲料用裁刀裁切試樣時(shí)，要經(jīng)常檢查裁刀鋒利的情況，刀刃鋒線是否均勻、細(xì)直、平行，稍微有缺陷要即使研磨或更換。
試樣尺寸對(duì)測試結(jié)果有這么大的影響，主要原因是材料在制造加工過程中，不可避免地要產(chǎn)生缺陷，如氣孔、雜質(zhì)、低分子物質(zhì)及局部應(yīng)力集中等，缺陷存在的多少（概率）與試樣的體積或表面積有關(guān)，試樣尺寸，缺陷存在概率就高，而試樣受力破壞時(shí)，首先是在*危險(xiǎn)的缺陷處發(fā)生。
2.試驗(yàn)環(huán)境
由于塑料為黏彈性材料，其力學(xué)松弛過程與溫度關(guān)系很大，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子鏈段熱運(yùn)動(dòng)增加，松弛過程加快，在拉伸過程中必然表現(xiàn)出較大的變形和較低的強(qiáng)度。熱塑性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度很大，而熱固性塑料在升高溫度后強(qiáng)度下降幅度較小。
試驗(yàn)環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)拉伸試驗(yàn)也有一定影響。對(duì)于一般吸水性小的塑料，受濕度的影響不顯著，而吸水性強(qiáng)的材料，濕度提高，等于對(duì)材料其增塑作用，即塑性增加強(qiáng)度降低。
3.拉伸速度
塑料屬黏彈性材料，它的力學(xué)松弛過程不僅與溫度有關(guān)，而且也與時(shí)間（如電子拉力試驗(yàn)機(jī)的拉伸速度）有關(guān)。通常降低拉伸速度，伸長率高，拉伸強(qiáng)度降低；提高拉伸速度時(shí)，拉伸強(qiáng)度增大，斷裂伸長率減小。
4.狀態(tài)調(diào)節(jié)和放置時(shí)間
塑料材料在加工過程中，由于加熱和冷卻的時(shí)間、速度不同，產(chǎn)生不同程度的局部應(yīng)力集中。經(jīng)過一定溫度和時(shí)間的狀態(tài)調(diào)節(jié)，可以消除內(nèi)應(yīng)力。狀態(tài)調(diào)節(jié)的溫濕度和時(shí)間以及試樣測試前在測試溫度下的放置時(shí)間，對(duì)拉伸強(qiáng)度和伸長率都有一定的影響。這就要求試樣按產(chǎn)品技術(shù)條件和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的預(yù)處理方法進(jìn)行預(yù)處理和放置后，方能進(jìn)行試驗(yàn)。
塑料在大氣中儲(chǔ)存和使用會(huì)逐漸老化，老化后強(qiáng)度下降。因此試樣在制取前、后不能暴曬，不能儲(chǔ)存過久，以免因老化而影響測試結(jié)果。
5.拉力試驗(yàn)機(jī)
拉力試驗(yàn)機(jī)影響拉伸試驗(yàn)結(jié)果的因素主要有：測力傳感器的精度、速度控制精度、夾具和同軸度等。測力傳感器是拉力試驗(yàn)機(jī)的核心部件，它的精度直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差大小，一般要求傳感器是拉力試驗(yàn)機(jī)的核心部件，它的精度直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差大小，一般要求傳感器的精度在0.5%以內(nèi)。拉伸速度要求平穩(wěn)均勻，速度偏高或偏低都會(huì)影響拉伸結(jié)果。夾具內(nèi)應(yīng)襯橡膠之類的彈性材料，以免試樣在夾具內(nèi)打滑。電子拉力試驗(yàn)機(jī)的同軸度不好，拉伸位移將偏大，拉伸強(qiáng)度有時(shí)將受到影響，結(jié)果偏小。
影響塑料材料拉伸性能試驗(yàn)結(jié)果的因素很多，除許多內(nèi)在因素如塑料成分的變化、分子量大小及分布、分子結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷等直接影響拉伸性能外，還有許多外部因素和人為因素，這些因素*終將影響試驗(yàn)結(jié)果。因此，試驗(yàn)人員必須具有高度的責(zé)任心，熟練操作拉力試驗(yàn)機(jī)等測試儀器，嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，才能消除影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素或降低其影響程度，獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。

原創(chuàng)作者：上海湘杰儀器儀表科技有限公司

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