測(cè)試塑料薄膜的力學(xué)性能

1、<p>　　測(cè)試塑料薄膜的力學(xué)性能(2)</p><p><b>　　抗撕裂性</b></p><p>　　塑料薄膜的抗撕裂性是其極限抗斷裂性的一種復(fù)雜功能，有不同的ASTM 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試薄膜的抗撕裂性：ASTMD 1004用于測(cè)量很低加載速率下引發(fā)撕裂必需的力，而ASTMD 1938測(cè)量的是單一撕裂使撕裂擴(kuò)展所必需的力。</p><p>

2、;　　ASTMD 1922用埃爾曼多夫型撕裂測(cè)試機(jī)測(cè)量特定長(zhǎng)度的塑料薄膜使撕裂擴(kuò)展所需的平均力值。在ASTMD 2582中，測(cè)試的是薄膜的抗穿刺擴(kuò)展撕裂性。</p><p>　　在這些測(cè)試中，有兩個(gè)不同的值很有意義，要測(cè)量：</p><p>　　1、引發(fā)撕裂所需的力（ASTM D 1004和ISO 344)；</p><p>　　2、撕裂擴(kuò)展所需的力（ASTMD 1

3、938、 D 1922和ISO 6383-1）。</p><p>　　ISO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大棚膜有具體規(guī)定。第二個(gè)力（使撕裂擴(kuò)展所需的力）被認(rèn)為最 重要，因?yàn)?，盡管有時(shí)不可能防止大棚膜撕裂（如薄膜沒(méi)有固定牢，被大風(fēng)掀起，撞到結(jié)構(gòu)的突出部分），但如果撕裂很難擴(kuò)展，就非常有利。抗撕裂引發(fā)也很重要，一般也不能忽略。</p><p>　　對(duì)于農(nóng)用塑料薄膜來(lái)說(shuō)，就其總的力學(xué)性能和常見斷裂機(jī)理而言，塑料薄膜的

4、抗撕裂性非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，LDPE薄膜的抗撕裂擴(kuò)展性變化很大?？顾毫褦U(kuò)展性能的測(cè)試值為5～20N。這一變化的可能原因是各向異性、伸長(zhǎng)的影響、所測(cè)薄膜厚度變化以及撕裂過(guò)程中所用速度不同。</p><p>　　擺捶方法測(cè)試塑料薄膜和薄片材的抗撕裂擴(kuò)展性</p><p>　　ASTMD 1922-94a給出了特定長(zhǎng)度的塑料薄膜撕裂擴(kuò)展所需的平均力的測(cè)量，廣泛用于包裝材料。盡管不總是有可能將薄膜

5、撕裂數(shù)據(jù)與其他力學(xué)性能或韌性關(guān)聯(lián)，但在應(yīng)變速率與實(shí)際包裝應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的一些近似時(shí)，這種方法所用儀器為撕裂試樣提供了一種控制手段。由于生產(chǎn)過(guò)程中有取向，塑料薄膜和片材在其抗撕裂性上經(jīng)常表現(xiàn)出明顯的各向異性。一些薄膜在撕裂過(guò)程中大幅度伸長(zhǎng).使這一情況更加復(fù)雜，即使是在測(cè)試方法中加載速率較快時(shí)。伸長(zhǎng)程度又取決于薄膜的取向和生產(chǎn)薄膜的聚合物本身的力學(xué)性能。撕裂力和試樣厚度之間沒(méi)有直接的關(guān)系。撕裂力通常用毫牛（mN）或克力（gf）表示。 

6、</p><p>　　ASTMD 1922中的表比較了各種塑料薄膜縱橫向的抗撕裂擴(kuò)展（埃爾曼多夫撕裂）性。從表中給出的數(shù)據(jù)可以看出，LLDPE在縱橫向上的抗撕裂值都是最高的。PP的縱向抗撕裂值低.而橫向較高?？v橫兩個(gè)方向上的差異反映了材料的取向程度和各向異性程度。加工過(guò)程中PS的取向不明顯，因此其縱橫向的抗撕裂性沒(méi)有什么差別。</p><p><b>　　抗穿刺蔓延撕裂性能<

7、;/b></p><p>　　ASTM 0 2582-93給出了塑料薄膜和片材在使用過(guò)程中突遇危害時(shí)的動(dòng)態(tài)抗撕裂性能的測(cè)量。 </p><p>　　穿刺擴(kuò)展撕裂測(cè)試測(cè)量了材料對(duì)突發(fā)性危害的抵抗能力，或者更精確地說(shuō)是抗導(dǎo)致撕裂的動(dòng)態(tài)穿刺及其擴(kuò)展能力。多種應(yīng)用中都有突發(fā)性危害所造成的破裂包括工業(yè)包裝袋、襯里和油布。這種測(cè)試中儀器測(cè)量的抗撕裂性的單位為牛頓（N）。 &l

8、t;/p><p>　　抗撕裂性可以采用（508±2）mm的標(biāo)準(zhǔn)跌落高度來(lái)測(cè)或者用非標(biāo)準(zhǔn)跌落高度（或支架質(zhì)量）。 </p><p>　　彎曲剛性（撓曲模量） </p><p>　　ASTMD 747和D 790給出了塑料片材和薄膜彎曲剛性的測(cè)量。在測(cè)試中，試樣受三點(diǎn)或四點(diǎn)彎曲載荷作用，如彎臂梁，用彎曲的力和角度測(cè)量表觀撓曲模量（或彎曲剛性）和

9、屈服強(qiáng)度、 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能</p><p>　　動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）進(jìn)行的測(cè)試給出了彈性模量和損耗模量以及損耗角正切（阻尼）與溫度、頻率和/或時(shí)間的關(guān)系，是塑料黏彈性的表征。試樣中分子運(yùn)動(dòng)模式隨溫度（或頻率）變化，出現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度，其中最重要的轉(zhuǎn)變溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tk）和熔融溫度（Tm）。此外，可能還有很多次玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，對(duì)測(cè)量材料韌性非常重要。在分子運(yùn)動(dòng)模式有顯著變化的溫度范圍內(nèi)，許多力學(xué)性

10、能如彈性模量等都隨著溫度的升高而迅速降低（頻率恒定或接近恒定時(shí)），或者是隨著頻率的增加而提高（恒溫時(shí)）。因此DMA測(cè)試（ASTMD056）給出了一定溫度（從-160℃到降解）、頻率（0.01～1000Hz）和時(shí)間范圍內(nèi)，通過(guò)自由振動(dòng)和諧振或非諧振強(qiáng)迫振動(dòng)技術(shù)測(cè)出的轉(zhuǎn)變溫度、彈性模量和損耗模量。DMA通常適用于測(cè)量彈性模量在0. 5MPa～100GPa的材料。</p><p>　　研究表明，DMA測(cè)試對(duì)分析很多性能

11、都很有用，例如：</p><p>　　1、相分離程度 (在多組分體系中）；</p><p>　　2、一定加工處理的效果；</p><p>　　3、填料種類和用量及其他。</p><p>　　總的來(lái)說(shuō)，DMA對(duì)質(zhì)量控制、參數(shù)認(rèn)可以及在研究中都非常有用，而且也可以用來(lái)測(cè)試：</p><p>　　1、剛性及其隨溫度的變化；&