聚乙烯拉伸性能試驗影響因素的分析

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1、聚乙烯拉伸性能試驗影響因素的分析聚乙烯拉伸性能試驗影響因素的分析摘要：本文分析了影響聚乙烯塑料拉伸實驗結(jié)果的因素，包括實驗儀器、試樣制備與處理、實驗環(huán)境、操作過程、數(shù)據(jù)處理和人員因素等。通過實驗和分析，指出了這些外部因素對試驗結(jié)果的影響原因和影響方式，并據(jù)此給出了聚乙烯拉伸性能的最佳測試條件。關(guān)鍵詞：聚乙烯壓片拉伸強度斷裂伸長率1引言聚乙烯塑料是一種性能優(yōu)良的材料，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的各個方面。在塑料的各項性能中，力學(xué)性能是影響塑料實際應(yīng)用的一個最重要方面，包括拉伸強度、彎曲模量、沖擊強度等。其中塑料的拉伸強度和斷裂伸長率是

2、決定塑料產(chǎn)品在使用過程中受外力作用下能否保持原有形狀的主要因素，因此它們的測試有著非常重要的意義。實際測試過程中，由于影響拉伸性能試驗的因素很多，導(dǎo)致測試結(jié)果波動較大，從而影響聚乙烯產(chǎn)品等級的判定。于是廠里成立了技術(shù)攻關(guān)小組對生產(chǎn)工藝和試驗部分加以改進，本人主要負責(zé)測試方面的工作。通過對影響整個試驗過程的因素的分析，在遵循國家標準的基礎(chǔ)上確定了各參測量參數(shù)，制定了新的操作規(guī)程，為工藝生產(chǎn)及顧客提供真實準確的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。2試驗部分2.1主要儀器和設(shè)備4465型萬能試驗機（美國INSRON公司）螺旋測微計可讀度0.01mmPL-15

3、型.壓片機（西班牙IQAPLAP公司）2.2測試方法依從標準拉伸斷裂強度：GB1040-92壓片試驗：GB/T9053-88環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)：GB/T2918-19822.3試驗材料我廠生產(chǎn)的聚乙烯（PE）LLDPE-F-20D008（國家牌號）9085（廠內(nèi)牌號）200610033（批號）2.4PE9085優(yōu)級品控制指標熔融指數(shù)：0.75±0.2g/10min密度：0.920±0.002g/cm3拉伸強度：≥17Mpa斷裂伸長率≥700%2.5樣條形狀采用GB/1040-1992Ⅱ型（啞鈴型）樣條3結(jié)果與討論：。3.1試樣的制備

4、對測定結(jié)果的影響標準試樣的制備是塑料各項性能測定的基礎(chǔ)，對試驗結(jié)果有決定性的影響。我廠的拉伸性能測試中采用GB/1040-1992Ⅱ型（啞鈴型）樣條，壓片試驗方法參考GB/T9053-88。3.1.1壓片溫度對測定結(jié)果的影響圖1.壓片溫度對斷裂伸長率和拉伸強度的影響由圖1中試驗結(jié)果可以看出，拉伸強度隨著溫度的增加而降低，拉伸斷裂伸長率隨著溫度的升高而升高。壓片加熱的目的是使塑料塑化并流動，但又不能產(chǎn)生熱分解。當壓片溫度過低時，塑料塑化不良，因而其流動性差，難以充滿?？颍词固岣邏毫γ銖姵錆M，由于塑化不良導(dǎo)致塑料拉伸強度性能下降

5、。溫度過高時，塑料內(nèi)分子排列被破壞并會導(dǎo)致分子鏈斷裂，最終降低塑料的拉伸強度。因此壓片溫度控制在塑料流動溫度和分解溫度之間。溫度升高，聚合物的黏度較低，在恒定應(yīng)力下，高彈形變與粘性形變都要增大，但這高彈形變增加有限，粘性形變能很快發(fā)展，所以斷裂伸長率增大。由圖1可知，溫度應(yīng)控制在160-180℃之間，但是對于PE樣品可取高限以強化塑化效果。所以壓片溫度應(yīng)控制在(175±5）℃。3.1.2排氣對測定結(jié)果的影響表1預(yù)熱后試樣排氣對拉伸強度和斷裂伸長率的影響項目排氣不排氣拉伸強度（MPa）18.218.317.517.4斷裂伸長率（

6、％）780782750752由表1可知：預(yù)熱壓片后，對試樣進行排氣比不排氣平均數(shù)值上拉伸強度高了4%，斷裂伸長率高了5.9%，這是因為，熱塑性塑料中通常含有少量的水分和尚未反應(yīng)的殘余單體，從而會造成試樣中含有氣泡。通過排氣，可以趕走氣泡，并壓實物料，使拉伸強度，斷裂伸長率數(shù)值上升，所以我們規(guī)定，預(yù)熱后排氣5-10次。3.1.3壓片壓力對測定結(jié)果的影響表2PE9085壓片熱壓，冷壓時壓力對拉伸強度和伸長率的影響項目壓力（bar）2050100200拉伸強度（MPa）15.216.518.521.6.斷裂伸長率（％）8607957

7、70692由表2可知隨著壓力的增加拉伸強度有所增加，伸長率下降。這是因為在壓片過程中，提高壓力會使熔融物的大分子結(jié)合的更加緊密，減小了分子間的自由體積，聚合物的黏度有所升高。在正常的溫度范圍內(nèi)，PE樣品增加壓力與降低溫度的影響具有等效性。壓力太高，試樣壓成片后會出現(xiàn)內(nèi)陷，厚度偏薄。壓力太低，厚度就會偏厚，超出規(guī)定的范圍。我廠壓片壓力控制在100bar±5%.3.1.4試樣厚度對測定結(jié)果的影響在壓塑樣片時使用不同厚度的模具可以得到不同厚度的樣條。因此，我制作了不同厚度的樣條，對拉伸強度和斷裂伸長率與樣條厚度的關(guān)系進行了測試。實驗

8、結(jié)果見表3PE9085試樣厚度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響。表3PE9085試樣厚度對拉伸強度和斷裂伸長率的影響項目壓片厚度/mm124拉伸強度（MPa）13.813.5不斷裂斷裂伸長率（％）370795不斷裂注：試樣拉伸速度200mm/min。國標GB/T1040-92Ⅱ型