塑料片材拉伸性能和试验方法的研究.docxVIP

塑料片材拉伸性能和试验方法的研究吕争青卜乐宏(上海第二工业大学塑料材料研究室 ,上海 ,200041)摘要 :本文认为塑料片材的生产方式对其拉伸性能的均匀性有影响 。随着拉伸试样平行区宽度或厚度的减少 ,拉伸强度和断裂伸长率均增加 ,这主要是因为韧性试样受到拉伸时发生剪切变 形作用 ,较窄 (或较薄) 的试样将出现较大的剪切形变速率 ,使高分子线团网络达到较高的拉伸 取向程度 。试验环境温度的降低可使 PVC 片材的σt 值升高 、εt 值减少 ( 反之亦然) ,呈现很好的 直线关系 。研究结果已应用在新的产品质量标准之中 。关 键 词 :塑料片材 ;拉伸性能 ;试验方法中国分类号 : TQ317文献标识码 :A前言0塑料片材 (厚度 d ≤1 mm) 是重要的工业产品 ,广泛用于民用包装 、冷却塔及水处理填料等 ,一般以压延法或挤出法制得 。拉伸性能 (屈服 、伸长和断裂) 是材料最重要的一类力学 性能 ,已有许多针对塑料拉伸性能和试验方法的研究1 ～4 。但是仍存在许多问题值得探 索 :例如在片材拉伸性能试验中的取样部位 ,试样的尺寸以及试验环境温度等 。随着新的试 验方法的采用和产品质量标准的修订 、以及质量要求的提高和合理化 ,有必要对塑料片材拉 伸性能和试验方法加以更详细的研究 。试验部分1试样包括硬聚氯乙烯 ( PV C) 和聚丙烯 ( P P) 的工业及民用片材 ,如表 1 所示 。 表 1试验用的 PV C 和 P P 片材Table 1Test sheet of PV C and P P1 . 1名称外观尺寸( mm)密度( g/ cm3)生产方法用途NO .1～9 PVC 填料片材 绿、蓝色、不透明 宽 520 ,厚 0 . 34～0 . 4510 、11 PVC 填料片材 绿、蓝色、不透明 宽 520 ,厚 0 . 3 ,0 . 4 ,0 . 51 . 442～1 . 4961 . 442～1 . 4961 . 4820 . 991压延压延 压延 挤出冷却塔淋水填料冷却塔淋水填料 包装、装饰 水处理填料、包装12 PVC 民用片材 黑色、不透明宽 600 ,厚 0 . 35宽 1000 、厚 0 . 55PP 片无色透明收稿日期 :1999 —05 —25 ;修订日期 :1999 —09 —1516上海第二工业大学学报1999 年 第 2 期1 . 2 试验项目和方法及条件如表 2 所示 。表 2试验项目和方法及主要条件Table 2Test items , met ho ds and main co nditio nsNO性能项目试验方法主要条件屈服强度(σy)拉伸强度(σt) 断裂伸长率(εt) 纵向尺寸收缩率( S ) 结晶度( X )取向度( f )1GB 1040 —79GB/ T 13022 —91GB/ T 16421 —96GB/ T 15267 —94密度法( GB 1033 —86)光程差法测双折射率Δn 5 ,6XLL —50 型拉力机 ,23 ±0 . 5 ℃,拉伸拉伸速度 50 ±mm/ min ,哑铃型试样 平行区宽度 b = 4 、6 、6 . 5 、10 mm100 ℃、10 min23 ±0 . 5 ℃,煤油浸没介质PS 型偏光显微镜 ,1/ 4λ波片 ,钠光灯23456其中 : ⑴结晶度 X =ρ- ρa) / (ρc - ρa) , % 。ρ、ρa 、ρc 分别为所测试样 、完全非晶态试样和完全结晶态试样的密度 。对于 P P :ρa = 0 . 85 、ρc = 0 . 95g/ cm3 7 、8 ;⑵取向度 f = △nρ/ ( △n理ρc) , % 。 △n 、△n理 分别为试样实际取向和理想取向时的双折射率 。对于 P P : △n理 = 0 . 0287 、8 。ρ、ρc 的物理意义同上 。2 结果与讨论2 . 1不同部位上的片材的性能如表 3 和图 1 、2 所示 。表 3不同部位上的片材的性能Table 3Perfo r mance of sheet s of different po sitio ns片材NO.PVC2PP112σtεt152132σt49 . 0εt170σt48 . 248 . 7εt136148σy35 . 140 . 9σt47 . 863 . 2εt526386部位SSSXf中部 49 . 9边沿 50 . 72 . 42 . 51 . 31 . 31 . 91 . 861 . 060 . 625 . 735 . 248 . 3 172(纵向拉伸试样 b = 6 . 0 mm ;各项性能的单位为 :σy 、σt —M Pa ,εt 、S 、X 、f —%)塑料片材拉伸性能和试验方法的研究1