塑料薄膜拉伸強(qiáng)度測試:原理、方法與意義
- 標(biāo)簽:
- 拉力試驗(yàn)機(jī)
塑料薄膜的拉伸強(qiáng)度測試是評估其力學(xué)性能的重要手段。其基本原理在于:沿塑料標(biāo)準(zhǔn)試樣的長度方向持續(xù)施加拉伸載荷,使試樣逐漸變形直至斷裂。試樣斷裂前所承受的最大拉伸應(yīng)力即為拉伸強(qiáng)度,而斷裂時(shí)長度的變化則以斷裂伸長率表示。此外,在應(yīng)力-應(yīng)變曲線中屈服點(diǎn)之前的線性階段,可通過選取適當(dāng)?shù)膽?yīng)力與應(yīng)變數(shù)值計(jì)算出材料的彈性模量。
試驗(yàn)應(yīng)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 1040《塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》 執(zhí)行,推薦使用電子萬能試驗(yàn)機(jī)。該設(shè)備廣泛適用于塑料薄膜、紙張、復(fù)合材料等非金屬材料的拉伸性能測定。
試樣制備與處理:
分別沿材料的縱向和橫向各切取5條標(biāo)準(zhǔn)試樣,形狀與尺寸需符合標(biāo)準(zhǔn)要求。所有試樣應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中平衡處理不少于4小時(shí)。
具體步驟包括:
1、使用GB 6672規(guī)定的方法測量試樣厚度。在每個(gè)試樣標(biāo)線范圍內(nèi)測三個(gè)點(diǎn),取算術(shù)平均值,精確至1μm。
2、在試樣平行段做標(biāo)線,注意標(biāo)線不應(yīng)影響試樣斷裂行為。
3、將試樣夾持于試驗(yàn)機(jī)上,確??v軸與上下夾具中心對齊,夾緊力度應(yīng)適當(dāng)。
4、以(250±50)mm/min的速度啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。
5、試樣斷裂后,記錄最大載荷及標(biāo)線段的伸長量。若斷裂發(fā)生于標(biāo)線外,應(yīng)重新取樣試驗(yàn)。
6、測量彈性模量時(shí),需安裝變形記錄儀,同步記錄載荷-變形曲線,并依公式計(jì)算結(jié)果。
塑料薄膜在實(shí)際包裝應(yīng)用中的拉伸性能存在一個(gè)彈性變形區(qū)間。在該范圍內(nèi),薄膜變形后可恢復(fù)原狀;一旦超出,則發(fā)生永久變形。通常以屈服強(qiáng)度 \(\sigma_S\) 作為使用極限——即應(yīng)力-應(yīng)變曲線中拉力不再明顯增加、曲線趨于平緩的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。此處需注意,塑料薄膜在不同方向(縱向與橫向)上的拉伸性能往往存在差異,實(shí)際選用時(shí)需綜合考慮其各向異性。
通過上述測試,可科學(xué)評價(jià)薄膜在實(shí)際使用條件下的機(jī)械性能與可靠性,為材料選擇、工藝改進(jìn)及包裝設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵依據(jù)。