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塑料包装材料拉伸测试影响因素分析

发布时间: 2012-05-03  点击次数: 4495次

  拉伸试验是用标准形状的试样,在规定的标准化状态下测定塑料的拉伸性能。标准化状态包括:试样的制作、状态调节、试验环境等,这些因素都将直接影响试验结果。此外,实验仪器:电子拉力试验机、剥离强度试验机等、实验者个人操作熟练程度、工作责任心等也会对测试结果产生影响。

    1.试样尺寸

    同一种塑料所选取试验的尺寸不同,其拉伸强度有很大差别。试样越厚,其拉伸强度越低。试样的宽度对拉伸强度也有影响。一般,试样越宽,拉伸强度和伸长率越低。所以在试样制备时应保证在标准规定的范围内。软饮料用裁刀裁切试样时,要经常检查裁刀锋利的情况,刀刃锋线是否均匀、细直、平行,稍微有缺陷要即使研磨或更换。

    试样尺寸对测试结果有这么大的影响,主要原因是材料在制造加工过程中,不可避免地要产生缺陷,如气孔、杂质、低分子物质及局部应力集中等,缺陷存在的多少(概率)与试样的体积或表面积有关,试样尺寸,缺陷存在概率就高,而试样受力破坏时,首先是在zui危险的缺陷处发生。

    2.试验环境

    由于塑料为黏弹性材料,其力学松弛过程与温度关系很大,当温度升高时,分子链段热运动增加,松弛过程加快,在拉伸过程中必然表现出较大的变形和较低的强度。热塑性塑料在升高温度后强度下降幅度很大,而热固性塑料在升高温度后强度下降幅度较小。

    试验环境的相对湿度对拉伸试验也有一定影响。对于一般吸水性小的塑料,受湿度的影响不显著,而吸水性强的材料,湿度提高,等于对材料其增塑作用,即塑性增加强度降低。

    3.拉伸速度

    塑料属黏弹性材料,它的力学松弛过程不仅与温度有关,而且也与时间(如电子拉力试验机的拉伸速度)有关。通常降低拉伸速度,伸长率高,拉伸强度降低;提高拉伸速度时,拉伸强度增大,断裂伸长率减小。

    4.状态调节和放置时间

    塑料材料在加工过程中,由于加热和冷却的时间、速度不同,产生不同程度的局部应力集中。经过一定温度和时间的状态调节,可以消除内应力。状态调节的温湿度和时间以及试样测试前在测试温度下的放置时间,对拉伸强度和伸长率都有一定的影响。这就要求试样按产品技术条件和试验标准中规定的预处理方法进行预处理和放置后,方能进行试验。

    塑料在大气中储存和使用会逐渐老化,老化后强度下降。因此试样在制取前、后不能暴晒,不能储存过久,以免因老化而影响测试结果。

    5.拉力试验机

    拉力试验机影响拉伸试验结果的因素主要有:测力传感器的精度、速度控制精度、夹具和同轴度等。测力传感器是拉力试验机的核心部件,它的精度直接影响到试验数据和误差大小,一般要求传感器是拉力试验机的核心部件,它的精度直接影响到试验数据和误差大小,一般要求传感器的精度在0.5%以内。拉伸速度要求平稳均匀,速度偏高或偏低都会影响拉伸结果。夹具内应衬橡胶之类的弹性材料,以免试样在夹具内打滑。电子拉力试验机的同轴度不好,拉伸位移将偏大,拉伸强度有时将受到影响,结果偏小。

    影响塑料材料拉伸性能试验结果的因素很多,除许多内在因素如塑料成分的变化、分子量大小及分布、分子结构、内部缺陷等直接影响拉伸性能外,还有许多外部因素和人为因素,这些因素zui终将影响试验结果。因此,试验人员必须具有高度的责任心,熟练操作拉力试验机等测试仪器,严格执行国家标准和操作规程,才能消除影响试验结果准确性的因素或降低其影响程度,获得准确的试验结果。

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