塑料拉力拉伸测试标准及测试方法介绍
(一)实验目的
塑料拉力拉伸测试标准及测试方法分享,掌握塑料拉伸试验方法,了解塑料拉伸试验机的基本结构和工作原理,并通过试样的拉伸应力—应变曲线和各试验数据来分析该材料的静态拉伸力学性能,对其拉伸强度、屈服强度、断裂伸长率和弹性模量作出评价。
(二)实验原理
在规定的试验温度、湿度与拉伸速度下,通过对塑料试样的纵轴方向施加拉伸载荷,使试样产生形变直至材料破坏。记录下试样破坏时的大负荷和对应的标线间距离的变化情况。(在带微机处理器的电子拉力机上,只要输入试样的规格尺寸等有关数据和要求,在拉伸过程中,传感器把力值传给电脑,电脑通过处理,自动记录下应力—应变全过程的数据,并把应力—应变曲线和各测试数据通过打印机打印出来)。
(三)试验设备和拉伸试样
1.试验设备
(1)MX-1080拉力试验机
①备有适应各型号试样的夹具。
②夹具的移动速度应能多级或全程调速,以满足标准方法的需要。
③试验数据示值应在每级表盘的10%~90%,但不小于试验大载荷的4%读取,示值的误差应在1%之内。
2.拉伸试样
(1)试样的形状和尺寸标准方法规定使用四种型号的试样。
(2)试样的选择
热固性模塑材料:用I型。
硬板材料:用Ⅱ型(可大于170)。
硬质、半硬质热塑性模塑材料:用2型,厚度d=(4±0.2)。
软板、片材:用Ⅲ型,厚度d<=2。
塑料薄膜:用Ⅳ型。
(3)对试样的要求:
①试样表面应平整、无气泡、裂纹、分层、无明显杂质和加工损伤等缺陷,有方向性差异的试片应沿纵横方向分别取样。
②硬板厚度d<10时,以原厚作为试样的厚度;当厚度d>10时,应从一面机械加工成10。
③测试弹性模量,用厚4~10的Ⅱ型试样或用长200、宽15的长条试样。
④每组试样不少于5个。
(四)实验步骤
1.实验条件
(1)试验速度(空载)
A:(10±5)/min,
B:(50±5)/min,
C:(100±10)/min或(250±50)/min。
①热固性塑料、硬质热塑性塑料,用A速。
②伸长率较大的硬质、半硬质热塑性塑料(如PP、PA等),用B速。
③软板、片和薄膜用C速。相对伸长率<100%的用(100±10)/min速度,相对伸长率>100%的用(250±50)/min速度。
(2)测定模量时可用1~5/min的拉伸速度,其变形量应准确至0.01。
2.以MX-1080拉伸试验机为例:按GBl039—92标准方法的规定调节试验环境处理试样或GB/T1040为室温。
(1)试验环境温度:热塑性塑料(25±2)℃,热固性塑料(25±5) ℃。湿度:相对湿度(65±5)%。
(2)试样预处理将试样置于小的环境中,使其表面尽可能暴露在环境里。不同厚度d的试样处理时间如下:d<0.25的试样不少于4h;O.25<d<2的试样不少于8h;d>2的试样不少于16h。
(3)测量试样的厚度和宽度模塑试样和板材试样准确至0.05;片材试样厚度O.01;薄膜试样厚度0.O01;每个试样在距标线距离内测量三点,取算术平均值。
(4)测试伸长时应在试样上被拉伸的平行部分作标线,此标线对测试结果不应有影响。
(5)用夹具夹持试样时要使试样纵轴方向中心与上、下夹具中心连线相重合,并且松紧适宜,不能使试样在受力时滑脱或夹持过紧在夹口处损坏试样。夹持薄膜试样要求在夹具内衬垫橡胶之类的弹性薄片。
(6)按所选择的速度,开动机器,进行拉伸试验。
(7)试样断裂后读取负荷及标距间伸长,或读取屈服时的负荷。若试样断裂在标距外的部位,则此次试验作废,另取试样补做。
(8)测定模量时应记录负荷及相应变形量,作出应力—应变曲线。
什么拉伸试验必须采用标准件或比例试件
拉伸试验中延伸率的大小不仅与材料有关,同时也与试件的标距长度有关,与此同时,试件局部变形较大的断口部分,在不同长度的标距中所占比例也不同,因此,拉伸试验中必须采用标准试件或比例试件,这样其相关性质才具有可比性。
材料相同而长短不同的试件延伸率通常情况下是不相同的。拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的比例极限、伸长率、弹性极限、弹性模量、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。
拉伸试验可测定材料的一系列强度以及塑性指标。强度是指材料在外力作用下抵抗产生弹性变形、塑性变形和断裂的能力。当材料在承受拉伸载荷时,随着载荷不增加,依然继续发生明显塑性变形的现象叫做屈服。
产生屈服时的应力,称屈服点或称物理屈服强度,用σS(帕)表示。工程上有许多材料没有明显的屈服点,通常把材料产生的余塑性变形为 0.2%时的应力值作为屈服强度,称条件屈服极限或条件屈服强度,并用σ0.2 表示。材料在断裂前所达到的大应力值,称抗拉强度或强度极限,用σb(帕)表示。
薄膜拉伸测试选机构办理,众所周知,塑料薄膜是主要的软包装材料之一,对于高分子聚合物来说,在没有外力作用时,大分子链、链段或微晶的排列是无序的,呈现各向同性。当受到拉伸应力等外力作用时,大分子链、链段或微晶就会沿着外力方向进行有序排列,产生不同程度的取向,形成取向态结构。但是取向后,由于取向方向与未取向方向上原子之间的作用力不同,聚合物呈现为各向,致使材料在取向方向上的模量、强度、折射率等性质与取向前有了显着的差别。因而对于成品薄膜,由于纵向、横向取向程度的不同,其拉伸试验时的结果差异较大,今天我们就给大家介绍几款塑料薄膜的拉伸试验。
本次试验根据国标关于塑料试样状态调节和试验的标准环境规定的环境条件下放置4~8h,并用我司生产的0.5级拉力试验机进行试验,并根据相应数据曲线获得其不同的特点。
1.BOPP薄膜
BOPP薄膜的拉伸试验采用切割法制备试样,试样类型为2型试样,采用长150、宽(15±0.1)的长条形,夹具间距为100,试验速度为(250±25)/min,分别进行纵向和横向拉伸测试,绘制拉伸曲线
2.CPP薄膜
CPP薄膜试样采用长150、宽15的长条形,标距为50,试验速度为(500±50)/min,分别进行纵向和横向拉伸测试,绘制拉伸曲线,如图2所示。
图2 CPP薄膜拉伸曲线(厚度:25μm)
CPP薄膜纵向、横向拉伸曲线形态近似,起始拉伸力迅速上升,曲线斜率较大,进入屈服后拉伸力随拉伸伸长的无明显变化,曲线呈波浪状起伏,随后随拉伸伸长的薄膜拉伸力呈线性升高,表现出拉伸硬化现象。
3.LDPE薄膜
LDPE薄膜试样为2型试样,宽度为10,夹具间距为50,试验速度为(500±50)/min,分别进行纵向和横向拉伸测试。
4.BOPET薄膜
BOPET薄膜试样采用2型试样,长150、宽(15±0.1)的长条形,夹具间距为100,试验速度为(100±10)/min,分别进行纵向和横向拉伸测试
BOPET薄膜纵向、横向曲线形态和数值均相近,起始拉伸力迅速上升至明显的屈服拐点,之后拉伸力随拉伸伸长的基本呈线性升高;曲线形态光滑平直,表现出拉伸力稳定,表明材料性能较为均衡。
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拉伸强度检测标准
GB/T 3686-2014带传动 V带和多楔带 拉伸强度和伸长率试验
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