ASTM D882 - 塑料薄膜拉伸测试

薄塑料薄膜和片材是包装的流行选择，可以保护许多日常物品，从剩余食物到消费品。塑料制造商和包装公司获得其生产的塑料薄膜的准确机械轮廓以确保其满足所需的期望至关重要。

薄塑料薄膜和片材是包装的流行选择，可以保护许多日常物品，从剩余食物到消费品。塑料制造商和包装公司获得其生产的塑料薄膜的准确机械轮廓以确保其满足所需的期望至关重要。 ASTM D882 是一种通用测试标准，用于确定塑料薄膜的拉伸性能，通常用于在线质量控制目的。本指南旨在向您介绍 ASTM D882 拉伸​​测试的基本要素，并将概述所需的设备、软件和样品。然而，任何计划进行 ASTM D882 测试的人不应认为本指南足以替代阅读和遵循完整标准。

电动汽车电池隔膜测试
尽管 ASTM D882 不是测试电动汽车电池隔膜的官方标准，但该标准正在修改以评估这些材料的机械性能。隔膜是锂离子和其他液体电解质电池的关键部分，用于分隔阳极和阴极。最常用的隔膜材料是聚烯烃，这是一种聚合物薄膜，其强度足以承受组装过程中的卷绕操作以及由于广泛使用而导致阳极上锂镀层不均匀的情况。更安全、更坚固的隔膜材料更有效地防止阳极和阴极之间的接触，而更薄的材料有助于减轻每个电池的重量并提高能量密度。

根据 ASTM D882 测试这些材料对于质量控制检查以及在研发中尝试确定最佳隔膜解决方案非常有益。此外，与许多其他薄膜材料的情况一样，隔离膜是各向异性的，因此建议在多个不同的切割/测试方向进行测试。

ASTM D882 专门为测试厚度小于 1 毫米的塑料而设计，可用于测试在此定义的厚度范围内的任何类型的塑料样本。厚度超过 1 毫米的塑料应根据 ASTM D638 进行测试。 ASTM D882 测试是在万能试验机（也称为拉伸试验机）上以恒定的十字头速度进行的。以下是最常测量的拉伸性能：
-拉伸强度
-屈服强度
-屈服应变
-断裂应变
-弹性模量

在 ASTM D882 测试过程中，样本会受到拉力直至失效。十字头速度取决于样品的长度，并且可以通过将初始夹具间距（样品的长度）乘以初始应变率（以毫米/毫米×分钟为单位）来计算。初始应变率取决于样品断裂时的最大伸长率。由于塑料薄膜和片材往往具有高弹性，因此通常需要更高的十字头速度。 ASTM D882 测试的一个关键因素是使用适当的预紧力。当加载到夹具中进行测试时，薄膜样品通常是放松的而不是拉紧的。预载可以在测试软件中轻松配置，有助于在测试期间记录数据之前消除样本中的任何松弛，确保结果准确且可重复。

该测试适用于夹具之间样本长度上厚度均匀度在 10% 以内的样本。接近 1 毫米厚度限制的较厚样品必须均匀到 5% 以内。样本宽度需要在 5.0 到 25.4 毫米之间，并且比测试期间使用的夹具间距至少长 50 毫米。用于测试的标准样品标距长度为250毫米。然而，如果不可能，则可以接受 100 毫米（50 毫米标距）的最小样本长度，只要确定这不会影响结果即可。如果样品是各向同性材料，则标准要求每个样品至少测试五个样本。然而，如果怀疑样品具有各向异性，则必须测试至少十个样本，其中五个沿其长轴，五个沿假设的各向异性轴。此外，用于确定模量的样本不能用于确定拉伸强度或任何其他拉伸性能，这意味着任何根据 ASTM D882 进行测试的人都应该明智地生产大量样本，以便正确测量所有相关性能。

握把
由于这些塑料样本具有柔韧、脆弱的特性，抓取可能是一项挑战。气动侧向夹具提供可调节的进气压力，以确保在整个测试过程中能够充分夹紧样本。在测试薄膜时，气动夹具比螺旋式夹具或手动紧固夹具更可取，因为后者夹具增加了夹紧压力的可变性，并且可能导致测试结果更加不一致，并且钳口断裂或滑动的可能性更高。在某些情况下，对于非常薄的薄膜样品，也可以使用自紧式滚轮夹具。

样本对齐
薄膜和箔片的拉伸测试比刚性样本的测试提出了更多的挑战，并且电动汽车电池制造中使用的大多数薄膜和箔片都非常薄，厚度不超过15微米。这些材料很容易因处理不当而损坏；即使是抓住薄膜或箔片的简单动作也会损坏样本。正确对齐如此精致的样本是许多测试实验室的主要痛点，建议使用精密样本加载设备。这些设备使用可拆卸的对准夹和线性导轨将样本引导到夹具中，并且有多种尺寸可供选择，以适应各种样本尺寸。

下巴脸
由于 ASTM D882 样本易碎，因此钳口面的选择对于成功测试也至关重要。不建议使用锯齿状钳口面，因为它们在夹持时可能会损坏样品，导致钳口断裂或结果不准确。橡胶面不会损坏薄膜样品，并且已被证明可以防止样品在测试过程中在表面变薄时打滑，这使得橡胶面与气动夹具配对成为首选组合。这种组合还能产生最可重复的结果。

橡胶钳口面应与试样的夹持端或带突舌端的宽度相匹配。此类材料最常见的表面尺寸为 25 毫米 x 25 毫米（1 英寸 x 1 英寸）。匹配的宽度可以轻松对齐样本，这对于良好的断裂和准确的测试结果至关重要。如果样品宽度处于标准公差的较小一侧，则钳口面必须至少与样品一样宽，但在这种情况下更宽也是可以接受的。

对于橡胶面来说太薄的薄膜样品，也可以进行线接触夹持。线接触面包括一个光滑的钳口面和一个相对的圆形面，有助于沿着垂直于十字头运动的一条线分配夹紧力。夹持最关键的方面是避免测试时打滑，以及在测试时保持每个样本的均匀应力分布。