塑料薄膜性能測試（PVC） 聚氯乙烯簡介2009年04月16日 10:23鳳凰網(wǎng)財經(jīng)【大 中 小】【打印】 已有評論0條聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride)，簡稱PVC，是我國重要的有機合成材料。其產(chǎn)品具有良好的物理性能和化學(xué)性能，廣泛用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日用生活、包裝、電力、公用事業(yè)等領(lǐng)域。從產(chǎn)品分類看，PVC屬于三大合成材料(合成樹脂、合成纖維、合成橡膠)中的合成樹脂類，其中包括五大通用樹脂，聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS、ABS樹脂。一、聚氯乙烯簡介聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末?；瘜W(xué)穩(wěn)定性很高，具有良好的可塑性。除少數(shù)有機溶劑外，常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、5060%的硝酸及20%以下的燒堿，對于鹽類亦相當(dāng)穩(wěn)定；PVC的熱穩(wěn)定性和耐光性較差，在140以上即可開始分解并放出氯化氫(HCl)氣體，致使PVC變色。電絕緣性優(yōu)良，一般不會燃燒，在火焰上能燃燒并放出HCl，但離開火焰即自熄，是一種“自熄性”、“難燃性”物質(zhì)。主要用于生產(chǎn)透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護套、輸血料等。聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度n一般在50020000范圍內(nèi)，其分子結(jié)構(gòu)式如下：二、聚氯乙稀的分類及表示方法1、聚氯乙稀的分類根據(jù)生產(chǎn)方法的不同，PVC可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂。通用型PVC樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度PVC樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長劑聚合而成的樹脂；交聯(lián)PVC樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進口(EDC、VCM)單體法(習(xí)慣上把乙烯法和進口單體法統(tǒng)稱為乙烯法)。根據(jù)聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是目前產(chǎn)量最大的一個品種，約占PVC總產(chǎn)量的80%左右。下面圖表列出這四種聚氯乙烯的基本特性。圖表1：聚氯乙烯樹脂品 種 懸浮法 乳液法 本體法 溶液法 特性不含金屬離子，有良好的電絕緣性及熱穩(wěn)定性 顆粒較細，含雜質(zhì)較多，電絕緣性及熱穩(wěn)定性不及懸浮法 含雜質(zhì)極少純度高。熱穩(wěn)定性和電絕緣性優(yōu)于懸浮法 含雜質(zhì)極少純度高，成本高，價格高。聚合物的分子量不高 2、聚氯乙稀的命名懸浮法聚氯乙烯按絕對黏度1分六個型號：XS-1、XS-2XS-6；XJ-1、XJ-2、XJ-6。型號中各字母的意思：X-懸浮法；S-疏松型；J-緊密型；下面圖表為國產(chǎn)懸浮法聚氯乙烯的特性。圖表1：懸浮法聚氯乙烯樹脂樹脂型號 絕對黏度， mPa s 平均聚合度 樹脂型號 絕對黏度， mPa s 平均聚合度 XS-1XJ-12.10 1340XS-4XJ-41.70 1.80850 980XS-2XJ-21.90 2.101110 1340XS-5XJ-51.60 1.70720 850XS-3XJ-31.80 1.90980 1110XS-6XJ-61.50 1.60590 720乳液聚合生產(chǎn)所得的聚氯乙烯稱乳液法聚氯乙烯(Emulsion poly-merixation)。它是糊狀樹脂，分子量較高，顆粒較細。乳液法聚氯乙烯的型號為RH-x-y,其中R-乳液法；H-糊狀樹脂；x-樹脂烯溶液的絕對黏度；y-糊黏度2。x分1、2、3型，1型絕對黏度為2.01-2.4mPas，2型絕對黏度為1.812.00mPas，3型絕對黏度為1.601.80mPas。y分、號，號糊黏度不大于3,000mPas，號糊黏度為 30007000mPas，號糊黏度為7,00010,000mPas。本體法聚氯乙烯palyvinyl chloride(bulk polymerization)我國已有生產(chǎn)，四川宜賓天原、內(nèi)蒙古海吉兩家企業(yè)，該方法產(chǎn)品透明度和絕緣性高于其它方法。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫2030或0以下的低溫下進行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。1指1%的1,2-二氯乙烷溶液，20測定的黏度。2指聚氯乙烯與鄰苯二甲酸二辛酯為1:1,在25放置24小時測定的黏度。三、聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的比較我國PVC產(chǎn)量自20世紀90年代以來有了快速發(fā)展，但仍然趕不上發(fā)展更快的PVC制品加工需求，自給率只能保持在70%左右。需求的旺盛，國內(nèi)乙烯資源的不足，反傾銷終裁后進口量的下降，國際原油和石化產(chǎn)品的價格不斷上升使乙烯法生產(chǎn)成本相應(yīng)升高，也使得電石法成為許多企業(yè)的首選工藝。隨著近五年國際原油價格的居高不下，以石油天然氣路線制聚氯乙烯的工藝路線將會受到乙烯供應(yīng)的限制及成本的影響，近一段時期內(nèi)，在市場競爭上不如電石法PVC價格低。目前我國PVC生產(chǎn)以電石法為主。根據(jù)我國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)和PVC行業(yè)國內(nèi)競爭力的狀況分析，今后西部地區(qū)(包括寧夏)建設(shè)電石法PVC項目尚有競爭優(yōu)勢，但也不容樂觀。1、電石法與乙烯法原料路線不同，前者約耗電3000KWH/T(包括制氯氣，氫氣用電，)約耗電石1.5T/T，后者約耗電3000KWH/T，約耗乙烯0.5T/T。電石耗電約3500KWH/T，因此，電石法PVC實際上以電為主要原料，綜合耗電約8250KWH/T。所以，供電與電價是電石法PVC生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。從自備熱電平衡的角度出發(fā)，將大大縮減PVC的生產(chǎn)成本。在建設(shè)周期尚不能同步的情況下，可先期收購并改造發(fā)電機組，為一期工程供電供汽，考慮正常發(fā)電利潤(約8%)的電力成本比網(wǎng)上供電價格要低50%左右，從而保證了把電石法PVC成本控制在較低的范圍內(nèi)的目標，與乙烯法PVC比較具有相當(dāng)?shù)氖袌鰞r格競爭力。2、電石法與乙烯法PVC相比，前者生產(chǎn)中有一種副產(chǎn)品：電石渣漿，即含20%左右Ca(OH)2 的飽和溶液，可用其作為發(fā)電煙氣的脫硫劑，而剩余的部分可以進行壓濾，其中Ca(OH)2 96%以上的固相用于生產(chǎn)水泥，其含Ca(OH)2 5%左右的液相全部回收使用?，F(xiàn)在有一種干法乙炔生產(chǎn)技術(shù)值得關(guān)注，可以較好的改善生產(chǎn)過程對社會環(huán)境的影響，特別是節(jié)水、減少固體及氣體廢物的排放量，降低對電的使用量。3、大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)是實現(xiàn)清潔工藝的基本條件。實際上，電石法PVC三廢的處理技術(shù)上是基本成熟的。只是，以前電石法PVC企業(yè)主要分布在西部地區(qū)，規(guī)模小，實力差，技術(shù)落后，沒有經(jīng)濟能力去解決。大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)不僅具備綜合利用，變廢為寶，大幅度降低三廢處理條件，還可為社會提供具有可觀效益的產(chǎn)品。如用電石渣做水泥，20萬噸/年規(guī)模可以保本，100萬噸/年的規(guī)?？捎?。西部的電石法PVC生產(chǎn)企業(yè)有望成為電石法PVC清潔生產(chǎn)工藝的開拓者。此外，從可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā)，采取諸如膜過濾，生化處理等技術(shù)達標排放。不管是電石法還是乙烯法PVC生產(chǎn)路線，最后都是由氯乙烯單體聚合生成PVC。氯乙烯單體合成方法主要有乙炔法、聯(lián)合法、烯烴法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五種，我國目前普遍采用的為乙炔法(電石法)和乙烯氧氯化法兩種。當(dāng)前我國氯堿工業(yè)大部分采用電石法生產(chǎn)PVC以平衡氯氣。雖然此法耗能較高，但因此方法具有投資低，設(shè)備簡單、轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品純度較高等特點，所以，電石法在我國PVC生產(chǎn)中占有很大比例。 聚氯乙烯和聚乙烯塑料薄膜 聚氯乙烯和聚乙烯塑料薄膜是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用量最大的兩種塑料薄膜。其中，聚氯乙烯薄膜，由于有較好的綜合性能，是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用時間最長、數(shù)量最大的一種。聚乙烯薄膜是近年推廣應(yīng)用的品種，由于它的性能優(yōu)越，用量正在大幅度地增長，現(xiàn)將這兩種農(nóng)用塑料薄膜的性能特點簡單對比如下： 1聚氯乙烯薄膜的機械強度較大，抗老化性能較好，彈性好，拉伸后可以復(fù)原；而聚乙烯薄膜的機械強度約為聚氯乙烯薄膜的百分之七十左右，韌性和回彈性較差，透光和表面老化性能不及聚氯乙烯薄膜，如果在制造薄膜時沒有添加足夠的抗老化材料，就容易在強烈的陽光下過早地發(fā)生表面龜裂、脆化等現(xiàn)象。不過，在使用期間，聚乙烯薄膜的機械強度，隨時間增長而下降的速度，卻要比聚氯乙烯薄膜小。 2聚乙烯薄膜的透氣性及傳導(dǎo)熱量的速度都比聚氯乙烯薄膜大。一般說來，傳熱的速度大，塑料薄膜大棚內(nèi)熱量的損失也大。因此，聚氯乙烯薄膜的保溫性能要比聚乙烯薄膜好，增溫效果也較顯著。據(jù)測試，聚乙烯薄膜平均保持的溫度要比聚氯乙烯薄膜低l一2度 3在聚氯乙烯薄膜大棚內(nèi)，當(dāng)水蒸汽增多時，容易附著在薄膜上，形成霧層和水油，造成棚內(nèi)秧苗爛秧。在聚乙烯薄髓大棚內(nèi)，情況就要好得多，由于它表面光滑，當(dāng)棚內(nèi)水蒸汽形成水摘時，能沿著膜壁流入土壤中。 4聚氯乙烯薄膜和聚乙烯薄膜損壞后，都可用熱焊法和膠粘劑修補。但用膠粘劑修補聚乙烯薄膜的效果，不如修補聚氯乙烯薄膜好。 5聚乙烯薄膜透過光線的速度比聚氯乙烯薄膜慢。但是，聚氯乙烯薄膜容易沾附灰塵，洗滌也比較困難，使用時間一長，它的透光性能往往要比聚乙烯薄膜差。6聚氯乙烯薄膜洗凈后，如果水漬沒有揩干或晾干，就收藏保管，容易在薄膜表面上形成白色水漬??；在折疊堆放時，如不撒上些滑石粉，旦天熱或受重壓，就容易使薄膜粘附在一起。而聚乙烯薄膜則沒育這些缺點，洗滌、收藏都比較方便。 7聚乙烯薄膜比重小，僅為聚氯乙烯薄膜的76左右。這樣原來需用一百公斤聚氯乙烯薄膜覆蓋的土地面積，改用聚乙烯薄膜后，只需八十公斤左右就可以了。 8聚氯乙烯薄膜在制造時，使用的輔助材料的品種和數(shù)量較多，生產(chǎn)工序也較多，工藝較難控制；而聚乙烯薄膜成型加工方便，可用吹塑法生產(chǎn)門幅較寬的薄膜，在使用時可省去不少拼接薄膜的勞力和時間。無滴薄膜 農(nóng)用塑料薄膜較好的保溫性能，雖能在塑料薄膜大棚內(nèi)造成比露天高的地溫，但在冬春季節(jié)由于大棚內(nèi)外的溫度差異較大，棚內(nèi)的水蒸汽容易在大棚薄膜內(nèi)表面上凝結(jié)細小的霧殘，這些霧珠又會徑結(jié)成水膜，最后聚集成小水珠，一滴一滴地落下。聚乙烯薄膜凝聚水珠的現(xiàn)象要少些，但也會形成一層阻擋光線的霧珠。薄膜附著了霧珠和水膜后，不僅會影響它的透光性能，阻礙光線進入大棚，面且由于水珠對太陽熱晝的吸收，會造成棚內(nèi)地面溫度的降低； 此外，冷的水滴直接落在秧苗上，也容易造成爛秧，這些情況對農(nóng)作物的生長那是不利的。為了解決這個問題，薄膜制造廠在薄膜配方中增加一種或幾種表面活性劑，使水與薄膜之間的表面親和力大為減弱，或者完全消除。這樣，就能使大棚內(nèi)水蒸汽形成的水珠，不附著在薄膜上，而順著膜壁流到地下，以保持薄膜原有的透明度。這種加有表面活性劑的塑料薄膜稱為無滴薄膜。據(jù)測試，使用無滴薄膜的塑料薄膜大棚，比使用一般薄膜的大棚可提高溫度24度，對紫外線的透光率也提高百分之一到五。用無滴薄膜育秧，可使秧苗生長快，素質(zhì)好，成活率高，不易爛秧。 但是，也不是所有農(nóng)作物的育苗栽培都要使用無滴薄膜。例如，一些地區(qū)的水稻育秧，要求溫度低一點，使用薄膜的時間較短，也可以用有滴薄膜。這時如用無滴薄膜，反而會因薄膜透光量較多，使大棚內(nèi)的溫度一時過高而撓傷秧苗。此外，使用無滴薄膜時，還要注意大棚內(nèi)溫度的變化，加強管理，以適應(yīng)農(nóng)作物生長的需要。 有色塑料薄膜 有色塑料薄膜是一種分別帶有各種顏色的塑料薄膜，也可把它視為一種改變光質(zhì)的塑料濾光，它可以是不透明的，也可以是透明的。透明有色薄膜的透光率在80左右，主要有紅、橙、黃、綠、藍、紫等顏色，不透明的有色薄膜主要是黑色的覆蓋薄膜。 有色塑料薄膜在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用時間不長，但從試驗結(jié)果來看，它與無色塑料薄膜相比，有增加農(nóng)作物產(chǎn)量，提高農(nóng)作物質(zhì)量，減輕植物病蟲害等效果。例如，紫色薄膜對菠菜有提高產(chǎn)員、推遲抽苔、延長上市季節(jié)的作用?用強藍色薄膜培育的水稻秧苗比用無色薄膜培育的更茁壯，植株矮，分英多，谷較也較重，在煙草定植后，用黑色薄膜覆蓋，能抑制雜草生長，促使姻苗發(fā)育良好，等等。 使用有色塑料薄膜，要根據(jù)農(nóng)作物的品種和當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件進行選擇，例如，黃色薄膜對黃瓜有明顯的增產(chǎn)作用；而藍色薄膜雖然能提高香萊的維生素丙的含量，但卻會使黃瓜的產(chǎn)量降低。此外，由于太陽光照射的強弱與不同地區(qū)的地理緯度有關(guān)，光質(zhì)與光量的關(guān)系又十分復(fù)雜等原因，要求我們在使用有色塑料薄膜時，必須經(jīng)過仔細的研究與實踐，在取得一定經(jīng)驗后再進行推廣。Pvc薄膜加工配方設(shè)計按生產(chǎn)方法的不同，pvc薄膜可分為壓延膜和吹塑膜兩種，其加工配方壓延膜配方設(shè)計設(shè)計略有差異。 pvc壓延膜配方設(shè)計樹脂， 選用SG-2或SG-3增塑劑，用量大，一般可達40-50份；品種多，一般選2-5種并用。常用DOP，并配以DBP,DOA,DOS等。穩(wěn)定劑，透明制品以金屬皂類為主，具體有BA/CD,BA/PB等，加入量3-5份；有時加入有機錫。潤滑劑，可不加或少加，常用硬脂酸，用量0.5份以下。（1） PVC大棚膜加工配方PVC 100DOP 37DOA 10環(huán)氧酯 3BAST 2CAST 0.5PVC吹塑膜加工配方設(shè)計樹脂， 選用SG-3型。增塑劑，品種以DOP為主，適量加入ED3及M-50等降低成本，加入量為30-40份。潤滑劑，選用硬脂酸和石蠟，用量1份左右。 PVC農(nóng)用無滴大棚膜加工配方PVC 100DOP 34環(huán)氧硬脂酸丁酯 3 有機錫 1BAST 2CAST 1硬脂酸甘油單酯 4四、聚氯乙烯的主要用途 (一)PVC一般軟制品利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。(二)PVC薄膜PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。(三)PVC涂層制品有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100攝氏度以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。(四)PVC泡沫制品軟質(zhì)PVC混煉時，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材，可替代木材試用，是一種新型的建筑才材料。(五)PVC透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料如月餅包裝盒。(六)PVC糊樹脂將PVC分散在液體增塑劑中，使其溶脹塑化而成增塑溶膠，通常用乳液或微懸浮樹脂，還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等，經(jīng)充分攪拌，脫氣泡后，配成PVC糊，再用進、浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。如衣架、工具手柄、圣誕樹等。(七)PVC硬板和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。(八)PVC其他門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場；仿木材料、代鋼建材(北方、海邊)；中空容器。 塑料薄膜的力學(xué)性能測試 拉伸性能測試（靜態(tài)） 拉伸性能測試主要確定材料的拉伸強度，為研究、開發(fā)、工程設(shè)計以及質(zhì)量控制和標準規(guī)范提供數(shù)據(jù)。在拉伸測試中，薄的薄膜會遇到一定困難。拉伸試樣的切邊必須沒有劃痕或裂縫，避免薄膜從這些地方開始過早破裂。 對于更薄的薄膜，夾頭表面是個問題。必須避免夾頭發(fā)滑、夾頭處試樣破裂。任何防止夾頭處試樣發(fā)滑和破裂，而且不干擾試樣測試部分的技術(shù)如在表面上使用薄的橡膠涂層或使用紗布等都可以接受。 從拉伸性能測試中可以得到拉伸模量、斷裂伸長率、屈服應(yīng)力和應(yīng)變、拉伸強度和拉伸斷裂能等材料性能。ASTMD638(通用）4和ASTMD8825(薄膜）中給出了塑料的拉伸性能（靜態(tài)）。 拉伸強度 拉伸強度是用最大載荷除以試樣的初始截面面積得到的，表示為單位面積上的力（通常用MPa為單位）。 屈服強度 屈服強度是屈服點處的載荷除以試樣的初始截面面積得到的.用單位面積上的力（單位MPa)表示，通常有三位有效數(shù)字。 拉伸彈性模量 拉伸彈性模量（簡稱為彈性模量，E)是剛性指數(shù)，而拉伸斷裂能（TEB,或韌性）是斷裂點處試樣單位體積所吸收的總能量。拉伸彈性模量計算如下：在載荷-拉伸曲線上初始線性部分畫一條切線，在切線上任選一點，用拉伸力除以相應(yīng)的應(yīng)變即得（單位為MPa)，實驗報告通常有三位有效數(shù)字。正割模量（應(yīng)力-應(yīng)變間沒有初始線性比值時）定義為指定應(yīng)變處的值。將應(yīng)力-應(yīng)變曲線下單位體積能積分得到TEB，或者將吸收的總能量除以試樣原有厚度處的體積積分。TEB表示為單位體積的能量（單位為MJ/m3)，實驗報告通常有兩位有效數(shù)字。 拉伸斷裂強度 拉伸斷裂強度的計算與拉伸強度一樣，但要用斷裂載荷，而不是最大載荷。應(yīng)該注意的是，在大多數(shù)情況中，拉伸強度和拉伸斷裂強度值相等。 斷裂伸長率 斷裂伸長率是斷裂點的拉伸除以初始長度值。實驗報告通常有兩位有效數(shù)字。 屈服伸長率 屈服伸長率是屈服點處的拉伸除以試樣的初始長度值，實驗報告通常有兩位有效數(shù)字。 塑料薄膜的包裝產(chǎn)率 有一種專門的ASTM測試方法（ASTMD43216)測定塑料薄膜的“包裝產(chǎn)率”，以試樣單位質(zhì)量上的面積表示。在這種測試中，定義并得到標稱產(chǎn)率(用戶和供應(yīng)商之間達成的目標產(chǎn)率值）、包裝產(chǎn)率（按標準計算的產(chǎn)率）、標稱厚度（用戶和供應(yīng)商之間達成的薄膜厚度目標值）、標稱密度和測量密度等值。對于加工廠商來說包裝產(chǎn)率值很重要，因為它決定了某種應(yīng)用中一定質(zhì)量的薄膜可以得到的實際包裝數(shù)量。 薄薄膜測試用ASTMD882標準 拉伸測量中，結(jié)果可能并且經(jīng)常出現(xiàn)偏差，要么是因為用了不同幾何形狀的不同試樣，和/或是測試過程中采用了不同的測試速度。但這種測試得到的數(shù)據(jù)不能認為適用于載荷時標準與測試中實際所用的有很大差異的應(yīng)用。實際上，薄膜厚度不同，建議采用的試樣形狀會不同，不同標準中都有規(guī)定（如ISO527對厚薄膜作了規(guī)定79，ISO11849和ASTMD882對厚度0.25mm的薄膜作了規(guī)定5)。下面簡述ASTMD88295a。 選用的載荷范圍應(yīng)使試樣在其上限三分之二內(nèi)斷裂，建議進行幾次試驗。在幾點測量試樣的截面面積、寬度（精確到0.25mm)和厚度（厚度0.25mm的薄薄膜精確到0.025mm，更厚的薄膜精確到1%)。設(shè)定夾頭分開速率，將試樣放在夾頭間，均勻夾緊，啟動機器，記錄載荷與伸長值曲線。 ASTMD88295a的表中給出了不同塑料薄膜的特征拉伸值。就拉伸強度（1137.9MPa)而言，LDPE是用作大棚覆蓋材料的薄膜中最弱的一種10。聚乙烯（PE)的密度從LDPE增加到高密度聚乙烯（HDPE)，拉伸屈服強度和剛性也在增加，而伸長率和柔性降低11。這是因為結(jié)晶區(qū)大大提高了彈性模量和高溫時塑料的承載能力12。 從ASTMD88295a中的表看到的另外一種作用是增強影響，這是薄膜吹脹過程中產(chǎn)生的分子取向造成的，因為在分子水平上，分子鏈上共價CC鍵方向上的拉伸性能高于橫向，后者是非常弱的范德華鍵決定的。由于LDPE薄膜的晶體優(yōu)先朝平行于機器方向（縱向）取向，沿機器方向作用的載荷產(chǎn)生的拉伸強度值高于其垂直方向。事實上，不僅是薄膜方向，熔體溫度、機頭參數(shù)、吹脹比、拉伸比、霜白線高度和冷卻條件等參數(shù)都會使組分相同的兩種薄膜的力學(xué)性能不同13(詳見第2章）。 沖擊強度 沖擊值表示材料吸收沖擊能的總能力，由兩部分組成：(a)鍵斷裂所需的能量；(b)定體積的材料變形所消耗的功。 對較脆的試樣來說，ASTMD25614將塑料總的沖擊性能規(guī)定為標準化錘擺一個擺作用于輥磨的缺口（Izod測試和Charpy測試）或無缺口試樣所釋放的能量。結(jié)果表示為單位試樣寬度所吸收的能量。 而對韌性塑料薄膜來說，建議采用自由落鏢法。自由落鏢法（ASTMD170915或ISO7765-116和ISO7765-217)測量LDPE的沖擊性能有一個專門的ASTM標準，結(jié)果有兩種情況，即260g和881g(厚0.20mm)薄膜。LDPE有良好的韌性，但隨著材料密度降低。 ASTMD179017a和ASTMD74618是特定“脆性”溫度常規(guī)測量的測試方法，在“脆性”溫度處，塑料在規(guī)定的沖擊條件下發(fā)生脆性斷裂。第一種方法用于?。?.25mm)塑料薄膜；第二種方法用于實際承載條件。這樣就可以得出預(yù)測低溫時材料性能的方法，這對于在各種溫度條件下使用的塑料薄膜來說非常重要。這種測試也適用于類似的變形條件.而且在測試中用統(tǒng)計方法估算脆性溫度，即50%試樣斷裂時的溫度。 自由落鏢法測沖擊強度 ASTMD17099115給出了在自由落鏢沖擊規(guī)定的條件下使塑料薄膜斷裂的能量的測量，單位為質(zhì)量單位（發(fā)射體的質(zhì)量），落鏢從規(guī)定高度處落下，使50%試樣斷裂。塑料薄膜的沖擊強度盡管部分取決于其厚度，但與試樣厚度沒有 簡單的關(guān)系。 測試的試樣應(yīng)該足夠大，所有點都伸到試樣夾具墊外。試樣應(yīng)代表所研究的薄膜.應(yīng)該沒有針孔、摺皺、折疊和其他明顯缺陷，除非這種缺陷是研究中的參數(shù)。 抗擺錘沖擊性 與其他韌性測量技術(shù)一樣，ASTMD25614為應(yīng)變速率接近某些應(yīng)用時測量材料參數(shù)提供了一種手段，而且結(jié)果比低速單向拉伸測試更準確。薄膜的動態(tài)拉伸性能很重要，尤其是薄膜用作包裝材料時。運用其他沖擊測試（如ASTMD170915)、與厚度關(guān)聯(lián)的同樣不確定性也適用于這一測試。 有數(shù)種薄膜試樣沖擊測試方法。有時需要掌握不同方法得到的測試結(jié)果之間的關(guān)系，因此，對兩種樹脂聚丙烯（PP）和線型低密度聚乙烯(LLDPE)生產(chǎn)的薄膜進行了研究，每種樹脂都生產(chǎn)了兩種厚度的薄膜，用ASTMD170915、D342019和D427220進行沖擊測試?？梢灶A(yù)測出D1709和D4272兩種測試方法得到的結(jié)果之間的差異，因為D1709表示斷裂引發(fā)能，而D4272表示引發(fā)和完成能。 抗劇烈沖擊性 盡管沖擊性能是一種有測量價值的性能，但沖擊過程中發(fā)生的事情的復(fù)雜性和多樣性使得到的值的適用條件很窄，不能用于通用設(shè)計。因此，已設(shè)計出與使用有關(guān)的沖擊測試，用于大宗產(chǎn)品如大棚覆蓋材料的測試。按照這一方法，水平立起大棚頂?shù)囊徽?，用尼龍球亂射。用攝像機紀錄沖擊破壞。用4mm厚的單層玻璃作參比材料，所有材料都與其數(shù)據(jù)比較。 抗撕裂性 塑料薄膜的抗撕裂性是其極限抗斷裂性的一種復(fù)雜功能，有不同的ASTM標準測試薄膜的抗撕裂性：ASTMD100421用于測量很低加載速率下引發(fā)撕裂必需的力，而ASTMD193822測量的是單一撕裂使撕裂擴展所必需的力。 ASTMD192223用埃爾曼多夫型撕裂測試機測量特定長度的塑料薄膜使撕裂擴展所需的平均力值。在ASTMD258224中，測試的是薄膜的抗穿刺擴展撕裂性。 在這些測試中，有兩個不同的值很有意義，要測量： (1)引發(fā)撕裂所需的力（ASTMD1004和ISO34425)； (2)撕裂擴展所需的力（ASTMD1938、D1922和ISO6383-126）。 ISO標準對大棚膜有具體規(guī)定。第二個力（使撕裂擴展所需的力）被認為最重要，因為，盡管有時不可能防止大棚膜撕裂（如薄膜沒有固定牢，被大風(fēng)掀起，撞到結(jié)構(gòu)的突出部分），但如果撕裂很難擴展，就非常有利。抗撕裂引發(fā)也很重要，一般也不能忽略。 對于農(nóng)用塑料薄膜來說，就其總的力學(xué)性能和常見斷裂機理而言，塑料薄膜的抗撕裂性非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，LDPE薄膜的抗撕裂擴展性變化很大?？顾毫褦U展性能的測試值為520N27。這一變化的可能原因是各向異性、伸長的影響、所測薄膜厚度變化以及撕裂過程中所用速度不同。 擺捶方法測試塑料薄膜和薄片材的抗撕裂擴展性 ASTMD192294a23給出了特定長度的塑料薄膜撕裂擴展所需的平均力的測量，廣泛用于包裝材料。盡管不總是有可能將薄膜撕裂數(shù)據(jù)與其他力學(xué)性能或韌性關(guān)聯(lián)，但在應(yīng)變速率與實際包裝應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的一些近似時，這種方法所用儀器為撕裂試樣提供了一種控制手段。由于生產(chǎn)過程中有取向，塑料薄膜和片材在其抗撕裂性上經(jīng)常表現(xiàn)出明顯的各向異性。一些薄膜在撕裂過程中大幅度伸長.使這一情況更加復(fù)雜，即使是在測試方法中加載速率較快時。伸長程度又取決于薄膜的取向和生產(chǎn)薄膜的聚合物本身的力學(xué)性能。撕裂力和試樣厚度之間沒有直接的關(guān)系。撕裂力通常用毫牛（mN)或克力（gf)表示。 ASTMD1922中的表比較了各種塑料薄膜縱橫向的抗撕裂擴展（埃爾曼多夫撕裂）性。從表中給出的數(shù)據(jù)可以看出，LLDPE在縱橫向上的抗撕裂值都是最高的。PP的縱向抗撕裂值低.而橫向較高?？v橫兩個方向上的差異反映了材料的取向程度和各向異性程度。加工過程中PS的取向不明顯，因此其縱橫向的抗撕裂性沒有什么差別。 抗穿刺蔓延撕裂性能 ASTM025829324給出了料薄膜和片材在使用過程中突遇危害時的動態(tài)抗撕裂性能的測量。 穿刺擴展撕裂測試測量了材料對突發(fā)性危害的抵抗能力，或者更精確地說是抗導(dǎo)致撕裂的動態(tài)穿刺及其擴展能力。多種應(yīng)用中都有突發(fā)性危害所造成的破裂.包括工業(yè)包裝袋、襯里和油布。這種測試中儀器測量的抗撕裂性的單位為牛頓（N)。 抗撕裂性可以采用（5082)mm的標準跌落高度來測或者用非標準跌落高度（或支架質(zhì)量）。 彎曲剛性（撓曲模量） ASTMD74728和D79029給出了塑料片材和薄膜彎曲剛性的測量。在測試中，試樣受三點或四點彎曲載荷作用，如彎臂梁，用彎曲的力和角度測量表觀撓曲模量（或彎曲剛性）和屈服強度、 動態(tài)力學(xué)性能 動態(tài)力學(xué)分析（DMA)進行的測試給出了彈性模量和損耗模量以及損耗角正切（阻尼）與溫度、頻率和/或時間的關(guān)系，是塑料黏彈性的表征。試樣中分子運動模式隨溫度（或頻率）變化，出現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)變溫度，其中最重要的轉(zhuǎn)變溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tk)和熔融溫度（Tm)。此外，可能還有很多次玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，