塑料和橡膠的拉伸性能是其力學(xué)性能中較為重要、最基本的性能之一，它在很大程度上決定了該種塑料和橡膠的使用場(chǎng)合。拉伸性能的好壞，可以通過(guò)拉伸試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。

1、高分子聚合物的拉伸性能

作為材料使用時(shí)要求高分子聚合物具有必要的力學(xué)性能?？梢哉f(shuō)，對(duì)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最寬的力學(xué)性質(zhì)，這是由于高聚物由長(zhǎng)鏈分子組成，分子運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)率，一般PE的斷裂伸長(zhǎng)率在90％～950％（其中線性低密度聚乙烯LLDPE的伸長(zhǎng)率較高），通過(guò)特殊的制作工藝，部分材料的伸長(zhǎng)率可在1000％之上，而普通高聚物材料的斷裂伸長(zhǎng)率也多在50％～100％之間。通常對(duì)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(yàn)

拉伸試驗(yàn)（應(yīng)力－應(yīng)變?cè)囼?yàn)）一般是將材料試樣兩端分別夾在兩個(gè)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(cè)定試樣上的應(yīng)力變化，直到試樣破壞為止。

拉伸試驗(yàn)是研究材料力學(xué)強(qiáng)度廣泛使用的方法之一，需要使用恒速運(yùn)動(dòng)的拉力試驗(yàn)機(jī)。按載荷測(cè)定方式的不同，拉力試驗(yàn)機(jī)大體可以分為擺錘式拉力試驗(yàn)機(jī)和電子拉力試驗(yàn)機(jī)兩類，目前使用較多的是電子拉力試驗(yàn)機(jī)。

3、電子拉力試驗(yàn)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(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬、纖維、木材、板材等材料，因此檢測(cè)高分子聚合物的拉力機(jī)就與通常的材料拉伸性能檢測(cè)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。

3.1 有效行程

在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，所用試樣的尺寸雖然小，但材料的伸長(zhǎng)率普遍比較高，因此用于檢測(cè)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(yùn)行可能會(huì)超過(guò)行程的使用極限、造成設(shè)備的損壞。

GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》中給出的斷裂伸長(zhǎng)率或屈服伸長(zhǎng)率（εt，單位是％）的計(jì)算公式如下：

式中：εt是斷裂伸長(zhǎng)率或是屈服伸長(zhǎng)率；
L是試樣斷裂時(shí)或屈服時(shí)標(biāo)線間的距離；
L0是標(biāo)線間的距離。

需要注意的是在伸長(zhǎng)率的計(jì)算中，我們僅采集試樣上兩條標(biāo)線間的伸長(zhǎng)量。標(biāo)線是通過(guò)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(duì)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(duì)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(guò)這樣有利于檢測(cè)伸長(zhǎng)率非常大或非常小的材料并得到精確的試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)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(yàn)中變形伸長(zhǎng)不僅僅是在標(biāo)線之內(nèi)，凡是在兩夾具之間的試樣都會(huì)得到不同程度的拉伸變形。標(biāo)準(zhǔn)中與標(biāo)線距離相對(duì)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(zhǎng)率并假設(shè)為500％，則拉力機(jī)的有效行程需在480～690mm，如果是伸長(zhǎng)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(yàn)的正常進(jìn)行。

筆者對(duì)目前市場(chǎng)上出售的電子拉力機(jī)的有效行程進(jìn)行了隨機(jī)調(diào)查，在所調(diào)查的國(guó)內(nèi)外幾個(gè)品牌的72臺(tái)拉力機(jī)中，行程范圍分布如圖1所示。

圖1. 拉力機(jī)行程范圍分析圖

圖中，圖示1代表行程在500mm以下的設(shè)備，占13.9％；圖示2為行程在500～900mm的設(shè)備，占56.9％；圖示3是行程在901～1100mm的設(shè)備，占20.8％；圖示4是行程在1100mm以上的設(shè)備，僅占8.4％。然而在這次統(tǒng)計(jì)的電子拉力機(jī)中，大行程的設(shè)備并非全部用于軟包裝材料的檢測(cè)，部分是用于人造木板、帆布、窗簾、銅材等材料的拉伸試驗(yàn)中。

3.2 試樣夾具

GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》中對(duì)夾具的描述為：“試驗(yàn)機(jī)應(yīng)備有適當(dāng)?shù)膴A具，該夾具不應(yīng)引起試樣在夾具處斷裂，施加任何負(fù)荷時(shí)，試驗(yàn)機(jī)上的夾具應(yīng)能立即對(duì)準(zhǔn)成一條線，以使試樣的長(zhǎng)軸與通過(guò)夾具中心線的拉伸方向重合。……將試樣置于試驗(yàn)機(jī)的兩夾具中，使試樣縱軸與上、下夾具中心連線相重合，并且要松緊適宜，以防止試樣滑脫和斷裂在夾具內(nèi)。夾具內(nèi)應(yīng)襯橡膠之類的彈性材料。”由于高聚物材料力學(xué)性能的特殊性以及軟包裝材料特殊的使用方式使軟包材檢測(cè)的試樣厚度非常薄，一般的夾具無(wú)法滿足要求，使用不當(dāng)會(huì)引起試樣在夾具處斷裂致使試驗(yàn)失敗。

3.3 XLW(L)PC型智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)

圖2. PC型智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)

Labthink蘭光是專業(yè)制作軟包裝材料檢測(cè)設(shè)備的企業(yè)，特別針對(duì)軟包裝材料伸長(zhǎng)率大的特點(diǎn)制作了XLW(L)PC型智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)（見圖2），行程可達(dá)1000mm，可以進(jìn)行拉伸、剝離、撕裂、熱封等七種試驗(yàn)，并專業(yè)設(shè)計(jì)了各類專用于軟包裝材料的測(cè)試夾具，是一款為軟包裝材料量身定做的力學(xué)性能拉力試驗(yàn)機(jī)。 【導(dǎo)讀】塑料拉力試驗(yàn)機(jī)可對(duì)橡膠、塑料、發(fā)泡材料、塑膠、薄膜、軟包裝、管材、紡織物、纖維、納米材料、高分子材料、復(fù)合材料、合成材料、包裝帶、紙張、電線電纜、光纖光

    塑料拉力試驗(yàn)機(jī)可對(duì)橡膠、塑料、發(fā)泡材料、塑膠、薄膜、軟包裝、管材、紡織物、纖維、納米材料、高分子材料、復(fù)合材料、合成材料、包裝帶、紙張、電線電纜、光纖光纜、線材、線纜、安全帶、保險(xiǎn)帶、皮革皮帶、鞋類、膠帶、聚合物、銅材、彈簧鋼、金屬絲、不銹鋼、鑄件、銅管、有色金屬、汽車零部件、合金材料及其它非金屬材料和金屬材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲、撕裂、90°剝離、180°剝離、剪切、粘合力、拔出力、延伸伸長(zhǎng)率等試驗(yàn)。

    使用塑料拉力試驗(yàn)機(jī)時(shí)所注意的事項(xiàng)：

    1、未開啟實(shí)驗(yàn)時(shí)不要點(diǎn)擊“運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)按鈕。

    2、夾緊試樣后不要再對(duì)負(fù)荷值“調(diào)零”。(歸回原位)

    3、裝夾引伸計(jì)，留意拔掉定位銷后再調(diào)零;當(dāng)摘下引伸計(jì)時(shí)，留意插上定位銷，避免引伸計(jì)因人為過(guò)載而損壞。

    4、試樣破斷后，程序假如沒(méi)退出實(shí)驗(yàn)狀態(tài)并提示實(shí)驗(yàn)完畢，須馬上單擊中止按鈕退出實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。

    5、測(cè)試完后，不需要自動(dòng)回位。

    6、做完實(shí)驗(yàn)退出程序，應(yīng)先用WINDOWS關(guān)機(jī)前方可切斷電源;關(guān)閉油泵并使油缸落到底。

    7、計(jì)算機(jī)挪動(dòng)時(shí)注意不要引起插頭松動(dòng)。

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相關(guān)熱詞：

等離子清洗機(jī),反應(yīng)釜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,高精度溫濕度計(jì),露點(diǎn)儀,高效液相色譜儀價(jià)格,霉菌試驗(yàn)箱,跌落試驗(yàn)臺(tái),離子色譜儀價(jià)格,噪聲計(jì),高壓滅菌器,集菌儀,接地電阻測(cè)試儀型號(hào),柱溫箱,旋渦混合儀,電熱套,場(chǎng)強(qiáng)儀萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)價(jià)格,洗瓶機(jī),勻漿機(jī),耐候試驗(yàn)箱,熔融指數(shù)儀,透射電子顯微鏡。

    材料拉力試驗(yàn)機(jī)是現(xiàn)代電子技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機(jī)電各自特長(zhǎng)而構(gòu)成的大型精密測(cè)試儀器，可對(duì)各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等多項(xiàng)性能試驗(yàn)，且有測(cè)量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)。工作可靠，效率高，可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示記錄、打印。
    材料拉力試驗(yàn)機(jī)七點(diǎn)保養(yǎng)事項(xiàng)：
    1、試驗(yàn)之前，必須保證系統(tǒng)預(yù)熱20分鐘以上，從而使溫差影響最小。
    2、緩沖器用油應(yīng)保持清潔，油面高度不足筒深三分之二時(shí)應(yīng)立即換掉。
    3、開機(jī)前，檢查摩擦活動(dòng)部位是否應(yīng)加注潤(rùn)滑油。
    4、在加持試片前，必須將制動(dòng)手柄卡住，加好試片后放開。
    5、測(cè)力計(jì)主軸承不允許加油。變速箱內(nèi)摩擦輪表面不得加油或?yàn)R有油漬，摩擦面應(yīng)絕對(duì)清潔干凈，不得將擺臂上的斜面塊猛烈沖擊。
    6、試驗(yàn)完畢，切斷電源后，再給試驗(yàn)機(jī)作表面清潔處理，及時(shí)進(jìn)行防護(hù)。
    7、平均每月對(duì)拉力機(jī)進(jìn)行2次維護(hù)。

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