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高分子聚合物的拉伸性能
日期：2025-12-13 11:54
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摘要：
1、高分子聚合物的拉伸性能
作为资料运用时请求高分子聚合物具有必要的力学性能。能够说，关于高分子聚合物的大局部应用而言，力学性能比其他物理性能显得更为重要。
高分子聚合物具有一切已知资料中可变性范围*宽的力学性质，这是由于高聚物由长链分子组成，分子运动具有明显的松弛特性的缘故。如高聚物资料具有相当高的伸长率，普通PE的断裂伸长率在90％～950％（其中线性低密度聚乙烯LLDPE的伸长率较高），经过特殊的制造工艺，局部资料的伸长率可在1000％之上，而普通高聚物资料的断裂伸长率也多在50％～100％之间。通常对资料的拉伸性能请求较高的有热收缩膜以及拉伸膜等。
2、拉伸实验
拉伸实验（应力－应变实验）普通是将资料试样两端分别夹在两个距离一定间隔的夹具上，两夹具以一定的速度别离并拉伸试样，测定试样上的应力变化，直到试样毁坏为止。
拉伸实验是研讨资料力学强度*普遍运用的办法之一，需求运用恒速运动的拉力试验机。按载荷测定方式的不同，拉力试验机大致能够分为摆锤式拉力试验机和电子拉力试验机两类，目前运用较多的是电子拉力试验机。
3、电子拉力试验机选择指标
由于薄膜资料主要是高分子聚合物或它的相关资料，如前所述高聚物资料的伸长率远远优于金属、纤维、木材、板材等资料，因而检测高分子聚合物的拉力机就与通常的资料拉伸性能检测拉力机有一定的差异，特别需求留意的是电子拉力试验机的有效行程以及试样夹具两方面。
a、有效行程
在停止拉伸实验时，所用试样的尺寸固然小，但资料的伸长率普遍比拟高，因而用于检测薄膜资料的拉伸性能需求装备行程较大的拉力机，否则夹具运转可能会超越行程的运用极限、形成设备的损坏。
GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能实验办法》中给出的断裂伸长率或屈从伸长率（εt，单位是％）的计算公式，
εt=[(L-L0)*100]/ L0
式中：εt是断裂伸长率或是屈从伸长率；
L是试样断裂时或屈从时标线间的间隔；
L0是标线间的间隔。
需求留意的是在伸长率的计算中，我们仅采集试样上两条标线间的伸长量。标线是经过打印或手工的方式画在制取完成的试样上的（标线的添加应对试样不产生任何影响），而标线间的间隔是几呢？不同的规范给出的这一间隔大多存在一定的差别，而同一规范中也是常常针对不同的资料给出不同的试样尺寸，因而标线之间的间隔也是不同的，不过这样有利于检测伸长率十分大或十分小的资料并得到准确的实验结果。关于塑料薄膜，标线之间的间隔通常是在25～50mm之间。
由于试样在拉伸实验中变形伸长不只仅是在标线之内，但凡在两夹具之间的试样都会得到不同水平的拉伸变形。规范中与标线间隔相对应的夹具间的初始间隔在80～115mm以内，假如两夹具间的试样都能坚持同样的伸长率并假定为500％，则拉力机的有效行程需在480～690mm才干保证实验的正常停止。
笔者对目前市场上出卖的电子拉力机的有效行程停止了随机调查，在所调查的国内外几个品牌的72台拉力机中，行程范围散布在400mm以下的设备，占13.9％；行程在400～700mm的设备，占71.9％；行程在701～1000mm的设备，占10.8％；行程在1000mm以上的设备，仅占3.4％。但是在这次统计的电子拉力机中，大行程的设备并非全部用于薄膜资料的检测，局部是用于人造木板、帆布、窗帘、铜材等资料的拉伸实验中。
b、试样夹具
GB13022-91《塑料薄膜拉伸性能实验办法》中对夹具的描绘为：“试验机应备有恰当的夹具，该夹具不应惹起试样在夹具处断裂，施加任何负荷时，试验机上的夹具应能立刻对准成一条线，以使试样的长轴与经过夹具中心线的拉伸方向重合。……将试样置于试验机的两夹具中，使试样纵轴与上、下夹具中心连线相重合，并且要松紧适合，以避免试样滑脱和断裂在夹具内。夹具内应衬橡胶之类的弹性资料。”由于高聚物资料力学性能的特殊性以及薄膜资料特殊的运用方式使软包材检测的试样厚度十分薄，普通的夹具无法满足请求，运用不当会惹起试样在夹具处断裂致使实验失败。
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