一,、拉力拉伸實驗?zāi)康?/span>

塑料拉力拉伸測試標準及測試方法分享,，掌握塑料拉伸試驗方法，了解塑料拉伸試驗機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并通過試樣的拉伸應(yīng)力—應(yīng)變曲線和各試驗數(shù)據(jù)來分析該材料的靜態(tài)拉伸力學(xué)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,。
 

二,、拉力拉伸實驗原理

在規(guī)定的試驗溫度、濕度與拉伸速度下,，通過對塑料試樣的縱軸方向施加拉伸載荷,，使試樣產(chǎn)生形變直至材料破壞。記錄下試樣破壞時的最大負荷和對應(yīng)的標線間距離的變化情況,。(在帶微機處理器的電子拉力機上,，只要輸入試樣的規(guī)格尺寸等有關(guān)數(shù)據(jù)和要求，在拉伸過程中,，傳感器把力值傳給電腦,，電腦通過處理，自動記錄下應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)^程的數(shù)據(jù),，并把應(yīng)力—應(yīng)變曲線和各測試數(shù)據(jù)通過打印機打印出來),。
 

三、拉力拉伸試驗設(shè)備和拉伸試樣

1. 試驗設(shè)備

(1)機械式拉力試驗機 
①備有適應(yīng)各型號試樣的專用夾具,。 
②夾具的移動速度應(yīng)能多級或全程調(diào)速,，以滿足標準方法的需要。 
③試驗數(shù)據(jù)示值應(yīng)在每級表盤的10％～90％,，但不小于試驗最大載荷的4％讀取,，示值的誤差應(yīng)在1％之內(nèi)。

2. 拉伸試樣

(1)試樣的形狀和尺寸　 標準方法規(guī)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(zhì),、半硬質(zhì)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： 
①試樣表面應(yīng)平整,、無氣泡、裂紋,、分層,、無明顯雜質(zhì)和加工損傷等缺陷,，有方向性差異的試片應(yīng)沿縱橫方向分別取樣。 
②硬板厚度d＜10mm時,，以原厚作為試樣的厚度,；當厚度d＞10mm時，應(yīng)從一面機械加工成10mm,。 
③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,。 
④每組試樣不少于5個,。

四、拉力拉伸實驗步驟

1. 實驗條件

(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(zhì)熱塑性塑料，用A速,。 
②伸長率較大的硬質(zhì),、半硬質(zhì)熱塑性塑料(如PP、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)測定模量時可用1～5mm／min的拉伸速度,，其變形量應(yīng)準確至0.01mm,。

2.以機械式拉伸試驗機為例：

按GBl039—92標準方法的規(guī)定調(diào)節(jié)試驗環(huán)境處理試樣或GB/T1040為室溫。 

(1)試驗環(huán)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)％。 
(2)試樣預(yù)處理

將試樣置于小的環(huán)境中,，使其表面盡可能暴露在環(huán)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,。 
(3)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(nèi)測量三點,，取算術(shù)平均值。 
(4)測試伸長時　 

應(yīng)在試樣上被拉伸的平行部分作標線,，此標線對測試結(jié)果不應(yīng)有影響,。 
(5)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(nèi)襯墊橡膠之類的彈性薄片,。 
(6)按所選擇的速度

開動機器,，進行拉伸試驗。 
(7)試樣斷裂后　 

讀取負荷及標距間伸長,，或讀取屈服時的負荷,。若試樣斷裂在標距外的部位，則此次試驗作廢,，另取試樣補做,。 
(8)測定模量時　 

應(yīng)記錄負荷及相應(yīng)變形量，作出應(yīng)力—應(yīng)變曲線,。

影響拉伸檢測結(jié)果的六大因素

影響塑料拉伸檢測結(jié)果的因素有許多,，除分子結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷等內(nèi)在因素外,，還有以下外部因素：

一,、試驗環(huán)境對塑料拉伸檢測的影響

影響塑料拉伸試驗數(shù)據(jù)的因素有許多：如振動、溫度,、濕度,、人員等，其中最主要的因素是溫度和濕度,。GB/T8804中規(guī)定,，實驗室環(huán)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(zhuǎn)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(lián)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。

二,、塑料材料力學(xué)試驗機對塑料拉伸檢測的影響

   塑料材料力學(xué)試驗機（又稱拉力機）是專門用于材料力學(xué)性能測試的儀器,。市場上銷售主要適用于塑料板材、管材,、異型材,，塑料薄膜及橡膠、電線電纜,、防水卷材,、金屬絲等材料的各種物理機械性能測試。拉力機用來對金屬材料和非

金屬材料進行拉伸,、壓縮,、彎曲、剪切,、剝離等力學(xué)性能試驗用的機械加力,，拉力機夾具作為儀器的重要組成部分，不同的材料需要不同的夾具,。這也是試驗?zāi)芊耥樌M行及試驗數(shù)據(jù)準確度高低的一個重要因素。做拉伸,、彎曲,、剝離、壓縮,、撕裂等試驗中,，拉伸試驗是利用材料試驗機、采用標準中規(guī)定的試樣,，在規(guī)定的標準狀態(tài)下測定材料的拉伸力,、拉伸強度、斷裂伸長率,、斷裂強度等參數(shù),。

測力傳感器精度、速度控制精度,、夾具,、同軸度和數(shù)據(jù)采集頻率等是材料試驗機影響拉伸試驗數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)和偏差大小,。拉伸速度要求平穩(wěn)均勻,，速度偏高或偏低都會影響拉伸結(jié)果。在試驗過程中,，試驗機夾具分離速度,，以mm/mino為單位。夾具的設(shè)計主要是手動和氣動兩種,。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(jié)果偏小,。試驗數(shù)據(jù)采集的頻率也要適中，否則將影響到試驗數(shù)據(jù),，峰值偏小,。

三、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(jù)GB/T8804與受試材料有關(guān)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,，每種制樣過程都有符合相關(guān)的標準。但不同方法制樣的試驗數(shù)據(jù)不具備可比性,。同一種制樣方法,，要求工藝參數(shù)（如模具結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)如結(jié)晶度,、分子取向等將有較大變化,，直接影響試驗數(shù)據(jù)。

試樣的厚度及寬度對結(jié)果影響很大,，同一種塑料若試樣的尺寸不同,，其拉伸強度試驗結(jié)果將有一定差異。所以在加工試樣,、測量試樣尺寸時,，特別要注意被測試樣的尺寸和公差是否在標準所規(guī)定的范圍內(nèi)，試樣的尺寸規(guī)格要一致,。試樣的厚度不同試驗數(shù)據(jù)也不同,，厚度大的試樣,，一般試驗數(shù)據(jù)偏小。也就是說試樣越厚存在缺陷的概率越高,。從塑料制品上直接取樣時,，取樣位置要具有代表性，取樣時要遠離邊緣和轉(zhuǎn)角部位,，并變換不同的角度和更換不同的位置,。注射模塑試樣往往后收縮較大，被測部位若出現(xiàn)輕微縮痕影響平整度要注意多測幾點,，以得出其真實尺寸,。試樣制備好后，要在恒溫性濕條件下放置處理,，執(zhí)行GB/T8804標準,。在放置過程中，將引起分子量,、分子構(gòu)型,、物理狀態(tài)的變化，并能消除試樣內(nèi)存的殘余應(yīng)力,。

四,、檢測操作過程對塑料拉伸檢測的影響

在對塑料做拉伸檢測試驗時，拉伸速度變化,，其力學(xué)行為也將發(fā)生改變,。一般情況下，拉伸速度快應(yīng)力和拉伸強度增大,，而斷裂伸長率將減小,。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(guān),。應(yīng)力松弛需要一個時間過程，當?shù)退倮鞎r,，分子鏈來得及位移,、重排，塑料呈現(xiàn)韌性行為,，表現(xiàn)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(xiàn)脆性行為，表現(xiàn)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(shù)據(jù)才具有可比性。對不熟悉的材料,，正式測試之前要進行預(yù)測,，以預(yù)知合適的負荷和速度等，為正式測試做好準備,。

五,、數(shù)據(jù)處理對塑料拉伸檢測的影響

數(shù)據(jù)處理是整個試驗過程的一個重要環(huán)節(jié)，因此與試驗結(jié)果的精確程度有著密切的關(guān)系,。

現(xiàn)在的材料試驗機多數(shù)由計算機控制,，數(shù)據(jù)處理已程序化，但是有些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的處理采取四舍五入的原則,，要以測量誤差為依據(jù)，將測試得到的或計算得到的數(shù)據(jù)截取成所需要的位數(shù),，對舍去的位數(shù)按四舍五入處理（或省略掉）,。

六、人員操作對塑料拉伸檢測的影響

試驗的整個過程都是在人的操作和控制下進行的,，人為因素不可避免地會影響到試驗結(jié)果,。即便是精細認真有實驗經(jīng)驗的人做試驗，每次試驗數(shù)據(jù)也都不會全部一致,。人為因素涉及到取樣,、制樣過程，試樣的處理,，試驗過程,，數(shù)據(jù)處理等。做對比試驗,，最好同一人員操作,，以保證得出正確的結(jié)論。

試驗人員嚴格執(zhí)行試驗標準和操作規(guī)程,，日常加強對拉伸試驗機等設(shè)備要注意保養(yǎng),、運轉(zhuǎn)和自校，以保證實驗時處于良好狀態(tài),，才能獲得準確的試驗數(shù)據(jù),。

塑料拉伸性能的測定標準

GB/T 1040.1-2006  塑料 拉伸性能的測定 第1部分：總則

GB/T 1040.2-2006  塑料 拉伸性能的測定 第2部分：模塑和擠塑塑料的試驗條件

GB/T 1040.3-2006  塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄膜和薄片的試驗條件

GB/T 1040.4-2006  塑料 拉伸性能的測定 第4部分：各向同性和正交各向異性纖維增強復(fù)合材料的試驗條件

GB/T 1040.5-2008  塑料 拉伸性能的測定 第5部分：單向纖維增強復(fù)合材料的試驗條件