拉伸薄膜成型過程的影響因素

拉伸過程中影響聚合物取向的主要因素有拉伸溫度、拉伸速度、縱橫各向的拉伸倍數、拉伸方式（一次或多次）、熱定型條件、冷卻速度等，這些參數的獲得離不開薄膜拉力試驗機。

聚合物分子的取向為——松弛現象，在同樣的取向條件下，聚合物分子中松弛時間短的部分能較早地取向，而松弛時間長的部分，取向較晚。松弛時間隨溫度升高二減少，所以升高溫度有利于分子取向，并能降低達到一定取向度所需之拉應力（見圖10-66）；但溫度過高時，解取向也加快。因此不適當地升高溫度，甚至會使薄膜強度降低過甚至在拉伸中斷裂，故取向溫度應適當，一般控制在Tg~Tl（或Tm）間。根據這一原因，薄膜取向后必須進行快速冷卻，否則長時間的高溫作用會使薄膜中取向結構消失或減少。

由于松弛過程需要時間，因此拉伸時，大分子形變取向的松弛過程落后于拉伸速度的變化，如果拉伸速度過大，在較低延伸時，薄膜就可能在拉伸中破裂。所以薄膜的延伸率和取向度是隨拉伸速度增大而減小的，同時在同樣的拉伸溫度下，拉應力隨拉伸速度減小而降低（見圖10—67）。

薄膜中的取向度隨電子拉力試驗機拉伸倍數而增加。為了使薄膜在各個方向都有較均衡的性能，通常縱橫拉伸大都在3~4倍范圍內，但拉伸倍數的確定還要根據對薄膜性能的要求來決定。

為使薄膜的取向結構穩定下來，并在使用過程不發生顯著的收縮和變形，常需對拉伸薄膜進行熱處理（熱定型）。對無定形聚合物熱定型溫度通常控制在Tg附近，而結晶聚合物則需控制在zui大結晶速率的溫度下（通常約為（0.85Tm）。為了防止薄膜中聚合物分子主鏈在熱定型中發生解取向，同時又有利于鏈段松弛，取向薄膜的熱定型必須在連續張緊的條件下進行，一般熱定型中薄膜縱橫方向都會有少量收縮。但用作熱收縮性用途的薄膜則可省去熱定型工藝，這種用途的薄膜拉伸溫度也可低一些。

熱塑性聚合物拉伸取向的一般規律可歸納如下：①拉伸速度與拉伸倍數一定時，拉伸溫度越低（但應以拉伸效果為準，一般不高于Tg），則取向作用越大；②在拉伸溫度與拉伸速度一定時，取向度隨拉伸倍數增大而提高；③在任何拉伸條件下，冷卻速度愈快，有效取向度愈高；④在拉伸溫度與拉伸倍數一定時，拉伸速度愈大；⑤在固定的拉伸溫度和速率下，拉伸比隨拉應力二增加時，薄膜取向度提高；⑥拉伸速度隨溫度升高而加快，在有效的冷卻條件下，有效取向度提高。薄膜拉伸試驗要結合薄膜拉力試驗機來進行測試。