软包装复合材料拉伸性能的初步研究

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本文主要研究了软包装复合材料的断裂特性,运用损伤力学理论来解释裂纹扩展的规律。分别研究了自然环境下,人工模拟紫外线照射环境以及软腐菌环境下复合软包装材料拉伸性能的变化和加载速率对其的影响。还研究了割口角度、割口宽度、加载速率对复合材撕裂性能的影响。其研究成果将有利于建立一套复合软包装材料损伤和破坏力学的新理论。同时为复合工艺技术的发展和提高复合软包装材料的使用性能提供理论基础。(1)研究了在不同加载速率下低密度聚乙烯薄膜横向、纵向拉伸强度和断裂伸长率的变化规律,并运用生物显微镜观察了在不同变形率下裂纹的扩展情况。低密度聚乙烯的横向和纵向的分子结构不同,其横向拉伸强度和断裂伸长率大于纵向拉伸强度和断裂伸长率;低密度聚乙烯的延展性较大,对材料的拉伸能量有一定的缓冲作用,加载速率对拉伸强度和断裂伸长率没有显著影响。(2)研究了在不同加载速率下,复合软包装材料(BOPET/AL/LDPE)的拉伸性能。加载速率对软包装复合材的拉伸性能有一定的影响,当加载速率较高时,材料来不及缓冲能量,分子链之间来不及滑移,拉伸强度较低;当加载速率较低时,材料缓冲了部分能量,分子链及时采取相应的重组,拉伸强度相对较大。(3)研究了在不同加载速率下,复合软包装材料(BOPET/AL/LDPE)的4种割口深度和5种割口角度的撕裂强度。割口角度一定时,割口深度小的试样的撕裂强度反而大;当割口角度在45°≤α≤90°之间时,随着割口角度的增加,撕裂强度呈上升趋势;加载速率较低时,其撕裂强度较小;加载速率和割口角度对撕裂强度有显著影响。(4)还研究了在不同加载速率下,人工模拟紫外线照射环境对软包装复合材料(BOPET/AL/LDPE)的拉伸性能的影响。紫外线的照射时间对复合材的拉伸强度有一定的影响,随着照射时间的延长,复合材的拉伸性能基本呈减少趋势。(5)最后研究了人工模拟土壤软腐菌环境对软包装复合材料(BOPET/AL/LDPE)拉伸性能的影响。软腐菌处理时间对复合软包装拉伸强度有一定的影响,随着软腐菌处理时间的延长,复合材的拉伸强度有明显减少的趋势。
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