聚酯(PET)薄膜形变性能的研究
作者:于海涛 胡新文
来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期
摘 要:随着近些年来我国现代化建设水平的不断提升以及社会主义市场经济体制的不断完善,当前聚脂薄膜作为一种较为常见的薄膜,被广泛应用于各种包装领域,其质量与稳定性也影响和改变着相关行业的发展。本文结合当前聚脂薄膜形变性能的研究发展现状,通过实验的方式进行性能分析,以期能够优化聚脂薄膜形变综合性能,为行业的进步与发展奠定坚实可靠的技术保障。
关键词:聚脂薄膜;形变;性能分析;研究
早在上个世纪四十年来,英国人就已经通过缩聚反应成功制造出了聚酯类聚合物,并且于五十年代初期应用于工业生产当中。PET材料作为一种新兴的高分子材料,其在各行各业中的应用十分广泛,由于它的整体分子结构稳定、透明度较强再加上良好的冲击韧性与加工性能,所以受到了各行各业的广泛青睐。随着高分子技术的不断应用与发展,PET材料不但给日益兴旺的高分子家族带来了新的生机,同时也为人们的日常生活带来了各种的生活消费品必须品。 1 聚脂薄膜综述
PET材料具有许多应用于包装材料的优势,包括良好的透明度、透气性以及冲击韧性,另外在裁剪与生产过程中一定的加工性能也可以提升生产效率,降低生产成本。作为一种传统的包装材料,PET在我国应用已经具有数十年的历史,其发展这么广泛一方面得益于传统包装材料在应用于液体类容器时无法实现良好的保护,另一方面则是由于作为软包装材料其性价比最高,降低的生产成本才是其普及的主要原因。 2 实验流程 2.1样品制备
为了提升样品的稳定性,本次实验选取了合肥某生产厂家生产的双向拉伸PET薄膜材料,该材料膜厚为58μm,长度为80mm,为了确保实验的精准性,现取中端部分10mm宽、30mm长作为样品,对样品进行干燥处理后置于室温下妥善保管,保管时间为24小时,目的是使得样品恢复常温弹性模量与屈服强度,以备使用。 2.2等速变温拉伸试验
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等速变温拉伸试验主要采用了WD型电子式万能试验机,该试验机可以通过技术调节来实现等速变温的拉伸过程,过程中首先确定拉伸速率为20mm/min,然后根据以往试验的经验情况选择不同的环境温度进行相应的等速变温拉伸试验,本次选取的温度为35摄氏度、45摄氏度、55摄氏度、65摄氏度、75摄氏度、85摄氏度以及105摄氏度和115摄氏度等不同的温度区间,同时为了保证试验的严谨性与数据稳定性,特选取每种温度5个样品进行试验。 2.3等温变速拉伸试验
等温变速拉伸试验可以直接在室温18度条件下进行,通过选取不同的拉伸速率进行试验,本次选取的实验速率为2.5mm/min、5mm/min、10mm/min、20mm/min、30mm/min、50mm/min以及100mm/min等不同速率,与前端实验类似,本实验也选取每种条件5个样品进行试验。 3结果与讨论
3.1拉伸速度对PET力学性能的影响
在试验中我们发现,不同拉伸速度条件下回衍生出不同的PET薄膜材料应力应变关系曲线,根据曲线的走向我们可以总结出来,拉伸速度的变化对于整体应力应变曲线的走向具有十分明显的影响,并且随着拉伸速度的增加以及拉伸力的提升,屈服阶段的整体形变区间也会出现相应缩小的情况。换句话说,较低的拉伸速度下完成的屈服要明显产生更大的形变。另外,在实验过程中我们还发现,高拉伸速度材料完成的屈服强度也要产生较小的形变,与之前的预期高度一致。
3.2拉伸温度对PET力学性能的影响
根据实验结果,随着不同拉伸温度条件下的PET薄膜的材料应力应变关系曲线的变化,我们可以直观发现拉伸温度对于材料的形状会产生十分直观的影响,并且这种影响会随着拉伸温度的提升而越发明显,材料弹性模量与屈服强度和拉伸温度呈负相关关系。
从原理上进行分析,PET材料作文一种粘弹性较强的高聚物材料,其拉伸过程本身就是一种松弛过程,所以外力的拉伸速度以及温度会对其力学性能产生较为显著的影响,这也符合基本的科学理论。另外,在外力作用下的拉伸试验中,PET材料中高分子链会受到外力的牵引而逐渐出现重排、滑移等现象,所以一旦出现链段运动跟不上外力作用的速度就会出现晶格结构上的变化,这也就解释了为什么随着外力拉伸速度的变化材料的弹性模量与屈服强度也会产生变化。通过该实验验证了拉伸温度与拉伸强度对聚酯薄膜材料形变性能影响的具体情况,对于后续的技术应用具有一定的意义和作用。 4总结
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综上所述,聚酯薄膜属于一种粘弹性较强的材料,其被广泛应用于我国工业生产环节当中,根据实验的结果与结论我们不难看出,为了提升材料的形变性能稳定性就必须要提升材料的弹性模量与屈服强度,所以在薄膜设计过程中也要重视这两个方面的内容,通过实验来验证拉伸强度与降低拉伸温度也可以有效验证不同聚脂薄膜形变量的具体情况,这样一来可以为我国的聚脂薄膜研究领域提供更加丰富的资料与理论基础,同时也为实现更高水平的技术应用做出积极的贡献。 参考文献:
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