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塑料包裝材料拉伸測試影響因素分析

更新時間:2016-03-11點擊次數(shù):5241

  拉伸試驗是用標準形狀的試樣,在規(guī)定的標準化狀態(tài)下測定塑料的拉伸性能。標準化狀態(tài)包括:試樣的制作、狀態(tài)調(diào)節(jié)、試驗環(huán)境等,這些因素都將直接影響試驗結果。此外,實驗儀器:電子拉力試驗機、剝離強度試驗機等、實驗者個人操作熟練程度、工作責任心等也會對測試結果產(chǎn)生影響。

    1.試樣尺寸

    同一種塑料所選取試驗的尺寸不同,其拉伸強度有很大差別。試樣越厚,其拉伸強度越低。試樣的寬度對拉伸強度也有影響。一般,試樣越寬,拉伸強度和伸長率越低。所以在試樣制備時應保證在標準規(guī)定的范圍內(nèi)。軟飲料用裁刀裁切試樣時,要經(jīng)常檢查裁刀鋒利的情況,刀刃鋒線是否均勻、細直、平行,稍微有缺陷要即使研磨或更換。

    試樣尺寸對測試結果有這么大的影響,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,試樣尺寸,缺陷存在概率就高,而試樣受力破壞時,首先是在zui危險的缺陷處發(fā)生。

    2.試驗環(huán)境

    由于塑料為黏彈性材料,其力學松弛過程與溫度關系很大,當溫度升高時,分子鏈段熱運動增加,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度。熱塑性塑料在升高溫度后強度下降幅度很大,而熱固性塑料在升高溫度后強度下降幅度較小。

    試驗環(huán)境的相對濕度對拉伸試驗也有一定影響。對于一般吸水性小的塑料,受濕度的影響不顯著,而吸水性強的材料,濕度提高,等于對材料其增塑作用,即塑性增加強度降低。

    3.拉伸速度

    塑料屬黏彈性材料,它的力學松弛過程不僅與溫度有關,而且也與時間(如電子拉力試驗機的拉伸速度)有關。通常降低拉伸速度,伸長率高,拉伸強度降低;提高拉伸速度時,拉伸強度增大,斷裂伸長率減小。

    4.狀態(tài)調(diào)節(jié)和放置時間

    塑料材料在加工過程中,由于加熱和冷卻的時間、速度不同,產(chǎn)生不同程度的局部應力集中。經(jīng)過一定溫度和時間的狀態(tài)調(diào)節(jié),可以消除內(nèi)應力。狀態(tài)調(diào)節(jié)的溫濕度和時間以及試樣測試前在測試溫度下的放置時間,對拉伸強度和伸長率都有一定的影響。這就要求試樣按產(chǎn)品技術條件和試驗標準中規(guī)定的預處理方法進行預處理和放置后,方能進行試驗。

    塑料在大氣中儲存和使用會逐漸老化,老化后強度下降。因此試樣在制取前、后不能暴曬,不能儲存過久,以免因老化而影響測試結果。

    5.拉力試驗機

    拉力試驗機影響拉伸試驗結果的因素主要有: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機的核心部件,它的精度直接影響到試驗數(shù)據(jù)和誤差大小,一般要求傳感器是拉力試驗機的核心部件,它的精度直接影響到試驗數(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影響拉伸結果。夾具內(nèi)應襯橡膠之類的彈性材料,以免試樣在夾具內(nèi)打滑。電子拉力試驗機的同軸度不好,拉伸位移將偏大,拉伸強度有時將受到影響,結果偏小。

    影響塑料材料拉伸性能試驗結果的因素很多,除許多內(nèi)在因素如塑料成分的變化、分子量大小及分布、分子結構、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zui終將影響試驗結果。因此,試驗人員必須具有高度的責任心,熟練操作拉力試驗機等測試儀器,嚴格執(zhí)行國家標準和操作規(guī)程,才能消除影響試驗結果準確性的因素或降低其影響程度,獲得準確的試驗結果。

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