塑料薄膜拉伸強度測試:原理、方法與意義
塑料薄膜的拉伸強度測試是評估其力學(xué)性能的重要手段。其基本原理在于:沿塑料標準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)力即為拉伸強度,而斷裂時長度的變化則以斷裂伸長率表示。此外,在應(yīng)力-應(yīng)變曲線中屈服點之前的線性階段,可通過選取適當?shù)膽?yīng)力與應(yīng)變數(shù)值計算出材料的彈性模量。
試驗應(yīng)依據(jù)國家標準 GB/T 1040《塑料拉伸性能試驗方法》 執(zhí)行,推薦使用電子萬能試驗機。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條標準試樣,形狀與尺寸需符合標準要求。所有試樣應(yīng)在標準環(huán)境中平衡處理不少于4小時。
具體步驟包括:
1、使用GB 6672規(guī)定的方法測量試樣厚度。在每個試樣標線范圍內(nèi)測三個點,取算術(shù)平均值,精確至1μm。
2、在試樣平行段做標線,注意標線不應(yīng)影響試樣斷裂行為。
3、將試樣夾持于試驗機上,確保縱軸與上下夾具中心對齊,夾緊力度應(yīng)適當。
4、以(250±50)mm/min的速度啟動試驗機,進行拉伸試驗。
5、試樣斷裂后,記錄最大載荷及標線段的伸長量。若斷裂發(fā)生于標線外,應(yīng)重新取樣試驗。
6、測量彈性模量時,需安裝變形記錄儀,同步記錄載荷-變形曲線,并依公式計算結(jié)果。
塑料薄膜在實際包裝應(yīng)用中的拉伸性能存在一個彈性變形區(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。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,實際選用時需綜合考慮其各向異性。
通過上述測試,可科學(xué)評價薄膜在實際使用條件下的機械性能與可靠性,為材料選擇、工藝改進及包裝設(shè)計提供關(guān)鍵依據(jù)。