拉伸薄膜成型过程的影响因素

拉伸过程中影响聚合物取向的主要因素有拉伸温度、拉伸速度、纵横各向的拉伸倍数、拉伸方式（一次或多次）、热定型条件、冷却速度等，这些参数的获得离不开薄膜拉力试验机。

聚合物分子的取向为——松弛现象，在同样的取向条件下，聚合物分子中松弛时间短的部分能较早地取向，而松弛时间长的部分，取向较晚。松弛时间随温度升高二减少，所以升高温度有利于分子取向，并能降低达到一定取向度所需之拉应力（见图10-66）；但温度过高时，解取向也加快。因此不适当地升高温度，甚至会使薄膜强度降低过甚至在拉伸中断裂，故取向温度应适当，一般控制在Tg~Tl（或Tm）间。根据这一原因，薄膜取向后必须进行快速冷却，否则长时间的高温作用会使薄膜中取向结构消失或减少。

由于松弛过程需要时间，因此拉伸时，大分子形变取向的松弛过程落后于拉伸速度的变化，如果拉伸速度过大，在较低延伸时，薄膜就可能在拉伸中破裂。所以薄膜的延伸率和取向度是随拉伸速度增大而减小的，同时在同样的拉伸温度下，拉应力随拉伸速度减小而降低（见图10—67）。

薄膜中的取向度随电子拉力试验机拉伸倍数而增加。为了使薄膜在各个方向都有较均衡的性能，通常纵横拉伸大都在3~4倍范围内，但拉伸倍数的确定还要根据对薄膜性能的要求来决定。

为使薄膜的取向结构稳定下来，并在使用过程不发生显著的收缩和变形，常需对拉伸薄膜进行热处理（热定型）。对无定形聚合物热定型温度通常控制在Tg附近，而结晶聚合物则需控制在zui大结晶速率的温度下（通常约为（0.85Tm）。为了防止薄膜中聚合物分子主链在热定型中发生解取向，同时又有利于链段松弛，取向薄膜的热定型必须在连续张紧的条件下进行，一般热定型中薄膜纵横方向都会有少量收缩。但用作热收缩性用途的薄膜则可省去热定型工艺，这种用途的薄膜拉伸温度也可低一些。

热塑性聚合物拉伸取向的一般规律可归纳如下：①拉伸速度与拉伸倍数一定时，拉伸温度越低（但应以拉伸效果为准，一般不高于Tg），则取向作用越大；②在拉伸温度与拉伸速度一定时，取向度随拉伸倍数增大而提高；③在任何拉伸条件下，冷却速度愈快，有效取向度愈高；④在拉伸温度与拉伸倍数一定时，拉伸速度愈大；⑤在固定的拉伸温度和速率下，拉伸比随拉应力二增加时，薄膜取向度提高；⑥拉伸速度随温度升高而加快，在有效的冷却条件下，有效取向度提高。薄膜拉伸试验要结合薄膜拉力试验机来进行测试。