测试塑料薄膜的力学性能

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1、测试塑料薄膜的力学性能(2)聚乙烯（PE）的密度从LDPE增加到高密度聚乙烯（HDPE），拉伸屈服强度和刚性也在增加，而伸长率和柔性降低。这是因为结晶区大大提高了弹性模量和高温时塑料的承载能力。从ASTMD882-95a中的表看到的另外一种作用是增强影响，这是薄膜吹胀过程中产生的分子取向造成的，因为在分子水平上，分子链上共价C-C键方向上的拉伸性能高于横向，后者是非常弱的范德华键决定的。由于LDPE薄膜的晶体优先朝平行于机器方向（纵向）取向，沿机器方向作用的载荷产生的拉伸强度值高于其垂直方向。事实上，不仅

2、是薄膜方向，熔体温度、机头参数、吹胀比、拉伸比、霜白线高度和冷却条件等参数都会使组分相同的两种薄膜的力学性能不同。冲击强度冲击值表示材料吸收冲击能的总能力，由两部分组成：1、键断裂所需的能量；2、一定体积的材料变形所消耗的功。对较脆的试样来说，ASTMD256将塑料总的冲击性能规定为标准化锤摆一个摆作用于辊磨的缺口（Izod测试和Charpy测试）或无缺口试样所释放的能量。结果表示为单位试样宽度所吸收的能量。而对韧性塑料薄膜来说，建议采用自由落镖法。自由落镖法（ASTMD1709或ISO7765-1和IS

3、O7765-2）测量LDPE的冲击性能有一个专门的ASTM标准，结果有两种情况，即260g和881g（厚0.20mm）薄膜。LDPE有良好的韧性，但随着材料密度降低。ASTMD1790和ASTMD746是特定“脆性”温度常规测量的测试方法，在“脆性”温度处，塑料在规定的冲击条件下发生脆性断裂。第一种方法用于薄（≤0.25mm）塑料薄膜；第二种方法用于实际承载条件。这样就可以得出预测低温时材料性能的方法，这对于在各种温度条件下使用的塑料薄膜来说非常重要。这种测试也适用于类似的变形条件.而且在测试中用统计方法

4、估算脆性温度，即50%试样断裂时的温度。自由落镖法测冲击强度ASTMD1709-91给出了在自由落镖冲击规定的条件下使塑料薄膜断裂的能量的测量，单位为质量单位（发射体的质量），落镖从规定高度处落下，使50%试样断裂。塑料薄膜的冲击强度尽管部分取决于其厚度，但与试样厚度没有简单的关系。测试的试样应该足够大，所有点都伸到试样夹具垫外。试样应代表所研究的薄膜应该没有针孔、摺皱、折叠和其他明显缺陷，除非这种缺陷是研究中的参数。抗摆锤冲击性与其他韧性测量技术一样，ASTMD256为应变速率接近某些应用时测量材料参数

5、提供了一种手段，而且结果比低速单向拉伸测试更准确。薄膜的动态拉伸性能很重要，尤其是薄膜用作包装材料时。运用其他冲击测试（如ASTMD1709）、与厚度关联的同样不确定性也适用于这一测试。―有数种薄膜试样冲击测试方法。有时需要掌握不同方法得到的测试结果之间的关系，因此，对两种树脂[聚丙烯（PP）和线型低密度聚乙烯）LLDPE）]生产的薄膜进行了研究，每种树脂都生产了两种厚度的薄膜，用ASTMD1709、D3420和D4272进行冲击测试。可以预测出D1709和D4272两种测试方法得到的结果之间的差异，因为

6、D1709表示断裂引发能，而D4272表示引发和完成能。抗剧烈冲击性尽管冲击性能是一种有测量价值的性能，但冲击过程中发生的事情的复杂性和多样性使得到的值的适用条件很窄，不能用于通用设计。因此，已设计出与使用有关的冲击测试，用于大宗产品如大棚覆盖材料的测试。按照这一方法，水平立起大棚顶的一整半，用尼龙球乱射。用摄像机纪录冲击破坏。用4mm厚的单层玻璃作参比材料，所有材料都与其数据比较。抗撕裂性塑料薄膜的抗撕裂性是其极限抗断裂性的一种复杂功能，有不同的ASTM标准测试薄膜的抗撕裂性：ASTMD1004用于测量

7、很低加载速率下引发撕裂必需的力，而ASTMD1938测量的是单一撕裂使撕裂扩展所必需的力。ASTMD1922用埃尔曼多夫型撕裂测试机测量特定长度的塑料薄膜使撕裂扩展所需的平均力值。在ASTMD2582中，测试的是薄膜的抗穿刺扩展撕裂性。在这些测试中，有两个不同的值很有意义，要测量：1、引发撕裂所需的力（ASTMD1004和ISO344)；2、撕裂扩展所需的力（ASTMD1938、D1922和ISO6383-1）。ISO标准对大棚膜有具体规定。第二个力（使撕裂扩展所需的力）被认为最重要，因为，尽管有时不可能

8、防止大棚膜撕裂（如薄膜没有固定牢，被大风掀起，撞到结构的突出部分），但如果撕裂很难扩展，就非常有利。抗撕裂引发也很重要，一般也不能忽略。对于农用塑料薄膜来说，就其总的力学性能和常见断裂机理而言，塑料薄膜的抗撕裂性非常重要。研究发现，LDPE薄膜的抗撕裂扩展性变化很大。抗撕裂扩展性能的测试值为5～20N。这一变化的可能原因是各向异性、伸长的影响、所测薄膜厚度变化以及撕裂过程中所用速度不同。摆捶方法测试塑料薄膜和薄片材的抗撕裂扩展