薄膜力学性能
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BOPET薄膜性能简述及对后期加工的影响
一、厚度
厚度表现为薄膜的平整度,平整度偏差严重的会导致起皱现象。
厚度平整度差会对后期印刷、镀铝复合等加工工序造成严重的影响。
如:印刷套色不准,缺印少印等;镀铝方面会造成镀空等。
二、表面性能(表面润湿张力、摩擦系数)
2.1促使液体表面收缩的力叫做表面张力,是分子力的一种表现,对薄膜而言通
常称润湿张力。
表面润湿张力的大小直接影响后期印刷油墨及镀铝铝层的附着牢度。
电晕值通常控制在50—60达因之间,太低则导致油墨、铝层等附着不牢、
脱落等。太高则容易造成弱界层等。
2.2摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值,摩擦
系数的大小影响到薄膜的收卷及使用性能,是薄膜开口性的量化评定指标,
也是机器运行速度、张力调节和薄膜运行中磨损的参考依据之一,一般控制
在0.4左右。
2.2.1薄膜表面摩擦系数与其表面的粗糙度成直线关系,在一定条件下,表面粗
糙度越大,磨擦系数越小。也就是说,降低薄膜表面的摩擦系数对印刷、
镀铝有利,有利于增加它们与塑料薄膜之间的结合面,有利于提高它们之
间的粘合力。如果薄膜摩擦系数较高会对镀铝产生阻隔作用,降低薄膜镀
铝性能。
2.2.2摩擦系数过高则表面粗糙度低,表面就非常光滑,光滑的表面在薄膜收卷
时会产生粘连,无法正常收卷,也不容易放卷。同时,光滑的薄膜表面对
油墨印刷和真空镀铝也非常不利,因为光滑的表面会大大降低油墨或镀铝
层与BOPET薄膜之间的附着力,包括胶粘剂与铝箔和BOPET薄膜之间的
附着力。
2.2.3摩擦系数过低则表面粗糙度高,表面就非常粗糙,可能会造成油墨分子或
铝分子不能填满薄膜表面的凹点而影响两者之间的结合力,严重时会导致
分层,或出现针孔漏白等问题。
I 华中科技大学硕士学位论文
摘 要
PVDF(Polyvinylidene fluoride,聚偏氟乙烯)压电薄膜作为一种新型高分子压
电材料,由其制成的传感器具有灵敏度高、频带宽、声阻抗低、电压输出高和可加
工成特定形状等优点,被广泛用于各个领域。本文对镀银PVDF压电薄膜的基本力
学性能,不同温度场下的振动特性和不同厚度薄膜的压电效应进行了实验研究与分
析,具体研究内容及结论如下:
首先,选用了厚度分别为40
μm、64
μm和122
μm(上下表面镀银层均为6
μm)
的PVDF压电薄膜,利用纤维拉伸试验机对其平行分子链方向(1方向)和垂直分子
链方向(2方向)分别进行拉伸力学性能测试,获得了相应的应力-应变曲线。试验
结果表明:在弹性阶段,两个方向的力学性能较为接近,但进入塑性阶段,两个方
向的力学性能差异明显,表现出强烈的各向异性。
其次,制作了厚度分别为40
μm、64
μm和122
μm的PVDF悬臂梁试样,利用非
接触式振动测试系统,测试了其在不同温度场下的振动特性,并获得了其一阶固有
频率。实验结果表明: PVDF悬臂梁的一阶固有频率随着温度增加而减小,在初始
升温阶段,频率值下降较为缓慢,而当温度升高到一定值时,频率值下降较快,同
时, PVDF压电薄膜厚度越小,其固有频率受温度影响越大。
最后,基于非接触式振动测试系统,对PVDF压电薄膜的压电效应进行了实验
研究。三种不同厚度PVDF悬臂板压电效应实验结果表明:电压-频率曲线与幅频响
应曲线具有很好的一致性,且输出电压峰值对应的激励频率与PVDF悬臂板共振频
率一致,表明PVDF压电传感器输出电压与输入应变具有很好的线性关系,适宜于
应变测量,且厚度较小的PVDF压电薄膜灵敏度较高。
本文对PVDF压电薄膜的基本性能进行了实验研究与分析,为PVDF压电传感
器的设计与优化提供基础数据支撑,具有重要的工程应用价值。
关键词:PVDF压电薄膜;拉伸力学性能;振动特性;压电效应
薄膜检测标准与方法简介
塑料薄膜抗冲击性能试验
冲击强度是材料重要的机械力学性能之一。冲击性能试验是在冲击负荷作用下测定材料的冲击强度,以用来衡量高分子材料在经受高速冲击状态下的韧性或对断裂的抵抗能力,也称冲击韧性。不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法,常用的方法有摆锤式冲击试验、落镖冲击试验、落球冲击试验等。
自由落镖法冲击试验
落镖和落球法冲击试验是把落体(包括落镖、砝码和锁紧环)或钢球由已知高度自由落下对试样进行冲击,测定试样冲击性能的方法。落体或钢球的下落高度、质量直接影响试验结果,而且落体冲头的形状尺寸也会对结果影响很大。
在软包装行业中通常使用落镖冲击法,相关标准有GB/T 9639,ISO 7765-1,ASTM D 1709-01等。采用具有半球状冲击头的落镖,尾部提供了一个较长的细杆用来固定砝码,适用于厚度小于1mm的塑料薄膜或薄片在给定高度的自由落镖冲击下,测定50%塑料薄膜或薄片试样破损时的冲击质量和能量。
抗摆锤法冲击试验
使摆锤式薄膜冲击试验机的半球形冲头在一定的速度下冲击并穿过塑料薄膜,测量冲头所消耗的能量。以此能量评价塑料薄膜的抗摆锤冲击能量。
摆锤式冲击试验机
塑料薄膜拉伸强度/断裂伸长率试验
拉伸强度(纵/横向)是塑料薄膜在一定方向上、通过拉伸夹具以一定的试验速度拉伸直至断裂所表现出的承载能力。可用拉断力(N)或拉伸强度(Mpa)表示。
断裂伸长率是塑料薄膜在一定方向上(纵/横向),一定拉伸力下,断裂时伸长量占原长
试样形状和尺寸有四种类型可选,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型为哑铃形试样。Ⅳ型为长条型试样,宽度10~25mm,总长度不小于150mm,标距至少为50mm。试样可根据不同的产品或按已有的产品标准的规定进行选择。一般情况下,伸长率较大的试样不宜采用太宽的试样。
任何可做拉伸试验并能满足相应要求的试验机和厚度测量仪都可以作为试验仪器和设备。
pet薄膜原材料检测标准
PET薄膜原材料检测标准主要包括以下几个方面:
1. 性能检测:包括对PET薄膜的拉伸强度、断裂伸长率、屈服强度、压缩模量等力学性能的检测。
2. 收缩率检测:检测PET薄膜在加热或冷却过程中的收缩率,以评估其在温度变化下的稳定性。
3. 附着力检测:评估PET薄膜与其它材料(如胶粘剂、涂料等)的附着力,以确保其在复合或涂覆过程中的性能。
4. 撕裂强度检测:检测PET薄膜在受到撕裂应力时的抗拉强度,以评估其在受到冲击或应力集中的情况下的耐久性。
5. 热收缩检测:评估PET薄膜在高温环境下的热收缩性能,以了解其在高温应用场景中的稳定性。
PET薄膜原材料检测标准还包括卫生标准、光学性能等方面的检测。常用的卫生标准有GB 13114-1991食品容器及包装材料用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂卫生标准;光学性能检测包括透明度、雾度、透光率等。
此外,根据不同应用场景,PET薄膜原材料还需要满足一些特殊性能要求,如抗静电性能、阻燃性能等。这些性能的检测也有相应的标准方法。