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    改性尼龍拉伸性能測試的幾點建議

    改性尼龍拉伸性能測試的幾點建議

    發布日期:2020-09-27 瀏覽次數:

        改性尼龍拉伸性能測試的幾點建議:

        一、拉伸性能測試的目的
        拉伸性能是通過試樣的拉伸應力—應變曲線和各試驗數據來分析該材料的靜態拉伸力學性能,對其拉伸強度、屈服強度、斷裂伸長率和彈性模量作出評價。
        為了測定高聚物材料的基本性能,對材料施加壓力后,測出變形兩,求出應力,應力應變曲線是最普通的方法,將樣條的兩端用器具固定好,施加軸方向的拉伸荷重,直到遭破壞時的應力與扭曲的計算方法即為拉伸試驗。
         拉伸應力:試片變性前,施加于單位面積上的拉伸力的大小
         伸長率:試片原來標線間的長度因拉伸力的作用產生的變化
         屈服點:應力應變曲線中,即使荷重不增加,伸長率也開始上升的時刻稱為屈服點
         拉伸模量:在變形率較低的區間,應力與應變通常呈直線變化的關系,此區間的應力與應變的比值(拉伸應力/伸長率)被視為拉伸模量
        斷裂強度:指斷裂點上對應的拉伸力
        斷裂伸長率:指斷裂點上對應的伸長率
        拉伸強度:在屈服點的材料,拉伸強度是指屈服強度,不產生屈服現象的材料。破壞強度即為其拉伸強度 
        二、拉力拉伸試驗設備和拉伸試樣
        1. 試驗設備
        測試設備:電子萬能測試機,裝有能以一定速度移動的夾具,此器材還適用于壓縮,彎曲、剪斷等測試
        2. 拉伸試樣 
        (1)試樣的形狀和尺寸標準方法規定使用四種型號的試樣。 
        (2)試樣的選擇 
        熱固性模塑材料:用I型
        硬板材料:用Ⅱ型(可大于170mm)
        硬質、半硬質熱塑性模塑材料:用2型,厚度d=(4±0.2)mm
        軟板、片材:用Ⅲ型,厚度d<=2mm
        塑料薄膜:用Ⅳ型。 
        3. 對試樣的要求
        試樣表面應平整、無氣泡、裂紋、分層、無明顯雜質和加工損傷等缺陷,有方向性差異的試片應沿縱橫方向分別取樣。 
        硬板厚度d<10mm時,以原厚作為試樣的厚度;當厚度d>10mm時,應從一面機械加工成10mm。 
        測試彈性模量,用厚4~10mm的Ⅱ型試樣或用長200mm、寬15mm的長條試樣。 
        每組試樣不少于5個。
        三、拉力拉伸實驗中需要注意的細節
        1. 試驗速度(空載) 
        A:(10±5)mm/min,
        B:(50±5)mm/min,
        C:(100±10)mm/min或(250±50)mm/min。 
       ① 熱固性塑料、硬質熱塑性塑料,用A速。 
     
       ② 伸長率較大的硬質、半硬質熱塑性塑料(如PP、改性尼龍PA等),用B速。 
       ③ 軟板、片和薄膜用C速。相對伸長率<100%的用(100±10)mm/min速度,相對伸長率>100%的用(250±50)mm/min速度。 
        2. 試驗環境  
        溫度:熱塑性塑料(25±2)℃,熱固性塑料(25±5)℃。濕度:相對濕度(65±5)%。 
        3. 將試樣置于環境中,使其表面盡可能暴露在環境里。不同厚度d的試樣處理時間如下:d<0.25mm的試樣不少于4h;O.25mm<d<2mm的試樣不少于8h;d>2mm的試樣不少于16h。  
        4. 測量試樣的厚度和寬度模塑試樣和板材試樣準確至0.05mm;片材試樣厚度O.01mm;薄膜試樣厚度0.O01mm;每個試樣在距標線距離內測量三點,取算術平均值。
        5. 測試伸長時應在試樣上被拉伸的平行部分作標線,此標線對測試結果不應有影響。 
        6. 用夾具夾持試樣時要使試樣縱軸方向中心與上、下夾具中心連線相重合,并且松緊適宜,不能使試樣在受力時滑脫或夾持過緊在夾口處損壞試樣。夾持薄膜試樣要求在夾具內襯墊橡膠之類的彈性薄片。 
        7. 按所選擇的速度開動機器,進行拉伸試驗。 
        8. 試樣斷裂后讀取負荷及標距間伸長,或讀取屈服時的負荷。若試樣斷裂在標距以外的部位,則此次試驗作廢,另取試樣補做。 
        9. 測定模量時測定模量時可用1~5mm/min的拉伸速度,使樣品形量準確至0.01mm。記錄負荷及相應變形量,作應力—應變曲線。 
        四、影響拉伸檢測結果的六大因素
        1. 試驗環境對塑料拉伸檢測的影響
        GB/T8804中規定,實驗室環境溫度為(23±2)℃,相對濕度為(50±10)%。
        熱塑性塑料的拉伸性能測試受溫度的影響比較大,往往溫度偏高,拉伸強度偏低,伸長率偏大,反之則相反。伴隨著溫度的逐漸上升,熱塑性塑料的拉伸性能也將逐漸由硬脆向粘強轉變,拉伸強度和拉伸彈性模量隨之變小,而斷裂伸長率將同步變大。 
        實驗相對濕度一般對吸水率比較大的塑料影響較大。一部分塑料吸水率增大以后,水分子在塑料中起到了偶聯劑和增韌劑的作用,從而影響該塑料的剛性和韌性。通過以上實踐可見,塑料的拉伸性能測試必須在恒溫恒濕條件下進行。
        2. 材料試驗機對塑料拉伸檢測的影響
        材料試驗機(又稱拉力機)的測力傳感器精度、速度控制精度、夾具同軸度和數據采集頻率等是材料試驗機影響拉伸試驗數據的主要因素。測力傳感器是材料試驗機的核心部件,它的精度直接影響到試驗數據和偏差大小。拉伸速度要求平穩均勻,速度偏高或偏低都會影響拉伸結果。試驗機的同軸度不好,拉伸位移偏大,拉伸強度有時將受到影響,結果偏小。試驗數據采集的頻率也要適中,否則將影響到試驗數據,峰值偏小。
        3. 試樣的制備與處理對塑料拉伸檢測的影響
        在做各種塑料試驗時,都要按標準制成樣 (依據GB/T8804與受試材料有關的部分制樣)。制樣方式有兩種:一是用原材料制樣,另一種是從制品上直接取樣。 
        用原材料制成試樣有幾種方法,包括模壓型、注塑成型、壓延成型或吹膜成型等,每種制樣過程都應符合相關的標準。但不同方法制樣的試驗數據不具備可比性。 
        同一種制樣方法,要求工藝參數(如模具結構、成型溫度、成型壓力、冷卻速度等)和工藝過程也要相同,否則塑料的成型過程中的微觀結構如結晶度、分子取向等將有較大變化,直接影響試驗數據。
        4. 檢測操作過程對塑料拉伸檢測的影響
        因為塑料屬于粘彈性材料,它的力松弛過程與變形速度緊密相關。應力松弛需要一個時間過程,當低速拉伸時,分子鏈來得及位移、重排,塑料呈現韌性行為,表現為拉伸強度減小,斷裂伸長率增大;高速拉伸時,分子鏈段的運動跟不上外力作用的速度,塑料呈現脆性行為,表現為拉伸強度增大,斷裂伸長率減小。只有拉伸速度相同時,試驗數據才具有可比性。對不熟悉的材料,正式測試之前要進行預測,以預知合適的負荷和速度等,為正式測試做好準備。   
        5. 數據處理對塑料拉伸檢測的影響
        數據處理是整個試驗過程的一個重要環節,因此與試驗結果的精確程度有著密切的關系?,F在的材料試驗機多數由計算機控制,數據處理已程序化,但是有些數據還是依靠人為測試和計算。如試樣尺寸、位移變化、伸長率計算等。數據的處理采取四舍五入的原則,要以測量誤差為依據,將測試得到的或計算得到的數據截取成所需要的位數,對舍去的位數按四舍五入處理(或省略掉)。
        6. 人員操作對塑料拉伸檢測的影響
        人為因素涉及到取樣、制樣過程,試樣的處理,試驗過程,數據處理等。進行對比試驗,最好同一個人員操作,以保證得出正確的結論。適當進行重復實驗,取測試結果平均值以提高數據準確性。
        五、總結 
        塑料的拉伸性能測試的準確性涉及到檢測設備、樣品制備、測試流程、數據分析等多個方面,必須嚴格按照相關標準進行整個測試過程才能保證數據的準確性和重復性。
     

    參考資訊與產品應用
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