塑料和橡膠的拉伸性能是其力學(xué)性能中zui重要、zui基本的性能之一,它在很大程度上決定了該種塑料和橡膠的使用場合.拉伸性能的好壞,可以通過拉伸試驗來檢測.
 

1、高分子聚合物的拉伸性能

作為材料使用時要求高分子聚合物具有必要的力學(xué)性能.可以說,對于高分子聚合物的大部分應(yīng)用而言,力學(xué)性能比其他物理性能顯得更為重要.

高分子聚合物具有所有已知材料中可變性范圍zui寬的力學(xué)性質(zhì),這是由于高聚物由長鏈分子組成,分子運動具有明顯的松弛特性的緣故.如高聚物材料具有相當(dāng)高的伸長率,一般PE的斷裂伸長率在90%~950%(其中線性低密度聚乙烯LLDPE的伸長率較高),通過特殊的制作工藝,部分材料的伸長率可在1000%之上,而普通高聚物材料的斷裂伸長率也多在50%~100%之間.通常對材料的拉伸性能要求較高的有熱收縮膜以及拉伸膜等.
 

2、拉伸試驗

拉伸試驗(應(yīng)力-應(yīng)變試驗)一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個間隔一定距離的夾具上,兩夾具以一定的速度分離并拉伸試樣,測定試樣上的應(yīng)力變化,直到試樣破壞為止.

拉伸試驗是研究材料力學(xué)強度zui廣泛使用的方法之一,需要使用恒速運動的拉力試驗機(jī).按載荷測定方式的不同,拉力試驗機(jī)大體可以分為擺錘式拉力試驗機(jī)和電子拉力試驗機(jī)兩類,目前使用較多的是電子拉力試驗機(jī).
 

3、電子拉力試驗機(jī)選擇指標(biāo)

由于軟包裝材料主要是高分子聚合物或它的相關(guān)材料,如前所述高聚物材料的伸長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬、纖維、木材、板材等材料,因此檢測高分子聚合物的拉力機(jī)就與通常的材料拉伸性能檢測拉力機(jī)有一定的差別,尤其需要注意的是電子拉力機(jī)的有效行程以及試樣夾具兩方面.
 

在進(jìn)行拉伸試驗時,所用試樣的尺寸雖然小,但材料的伸長率普遍比較高,因此用于檢測軟包裝材料的拉伸性能需要配備行程較大的拉力機(jī),否則夾具運行可能會超過行程的使用極限、造成設(shè)備的損壞.
 

需要注意的是在伸長率的計算中,我們僅采集試樣上兩條標(biāo)線間的伸長量.標(biāo)線是通過打印或手工的方式畫在制取完成的試樣上的(標(biāo)線的添加應(yīng)對試樣不產(chǎn)生任何影響),而標(biāo)線間的距離是多少呢?不同的標(biāo)準(zhǔn)給在兩夾具之間的試樣都會得到不同程度的拉伸變形.標(biāo)準(zhǔn)中與標(biāo)線距離相對應(yīng)的夾具間的初始距離在80~115mm以內(nèi),如果兩夾具間的試樣都能保持同樣的伸長率并假設(shè)為500%,則拉力機(jī)的有效行程出的這一距離大多存在一定的差異,而同一標(biāo)準(zhǔn)中也是往往針對不同的材料給出不同的試樣尺寸,因此標(biāo)線之間的距離也是不同的,不過這樣有利于檢測伸長率非常大或非常小的材料并得到的試驗結(jié)果.對于塑料薄膜,標(biāo)線之間的距離通常是在25~50mm之間.
 

由于試樣在拉伸試驗中變形伸長不僅僅是在標(biāo)線之內(nèi),凡是需在480~690mm,如果是伸長率為1000%的試樣,則拉力機(jī)的有效行程至少為880mm才能保證試驗的正常進(jìn)行.