高分子材料四向或双向拉伸试验设备制造技术

本发明专利技术公开了一种高分子材料四向或双向拉伸试验设备。一种高分子材料四向或双向拉伸试验设备，包括第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构；第一夹持机构和第二夹持机构连接有第一水平驱动机构，第三夹持机构和第四夹持机构连接有第二水平驱动机构；还包括具有密封门的箱体，箱体内设置有温控系统和光源，箱体上设置有换气系统；第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构均位于箱体内。本试验装置将各部件集成设置在箱体内，并且可对箱体内的温度、光照、气体等试验条件进行设置，满足各种薄膜拉伸的试验要求，能够实现用户自定义的外场条件和拉伸方法的高分子薄膜材料的制备及力学性能测试，应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
高分子材料四向或双向拉伸试验设备
本专利技术属于拉伸试验设备领域，尤其是一种高分子材料四向或双向拉伸试验设备。
技术介绍
近年来，高分子功能材料在航空航天、船舶、能源储存、电子器件、建筑材料、生物医用、农用等领域得到了广泛的应用。然而为了满足在愈来愈复杂和严苛的环境下的使用要求，高分子材料的各项性能尤其是力学性能往往达不到使用需求。于是，如何调控高分子材料的分子链取向分布和拓扑缠结结构成为了目前高性能高分子材料的设计和制备的主要问题。双轴拉伸处理的高分子材料具有各向同性且各个方向力学性能优异，双轴拉伸聚丙烯(BOPP)作为一种最早工业化的商用高分子材料具有高力学性能、高透明性等特点，这为双轴拉伸处理高分子材料提供了明确的指导意义。近年来，有许多学者对于高分子材料双轴拉伸设备进行了研究，如申请号为201811012108.7的专利技术专利申请公开了一种薄膜拉伸试验机，这种薄膜拉伸试验机用于对挤出机生产的铸片进行拉伸试验，不能检测试样受到的拉力，应用范围较窄。此外，简单双轴拉伸处理并非对所有高分子薄膜材料高值化、高性能化有效，针对不同薄膜材料而言，应针对其物理化学特性(玻璃化转变温度，溶剂敏感性等)进行特定的外加场(红外/紫外光、温度场、溶剂环境和气体氛围等)从而实现高分子薄膜的高性能化。所以，设计一种简便且具有普适意义的多种外场条件耦合的高分子薄膜、棒材和板材制备方法和装置对于开发新型高性能高分子材料起到极为重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高分子材料四向或双向拉伸试验设备，可施加多外场条件，实现用户自定义的外场条件和拉伸方法的高分子薄膜、棒材、板材等材料的制备及力学性能测试，应用范围广泛。本专利技术的目的是这样实现的：高分子材料四向或双向拉伸试验设备，包括第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构，第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构围成一正方形的检测窗口，所述第一夹持机构和第二夹持机构连接有第一水平驱动机构，第三夹持机构和第四夹持机构连接有第二水平驱动机构，第一夹持机构和第二夹持机构的移动方向垂直于第三夹持机构和第四夹持机构的移动方向，还包括具有密封门的箱体，所述箱体内设置有温控系统和光源，所述箱体上设置有换气系统，所述第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构均位于箱体内。进一步地，所述箱体的内腔由水平的支撑板分隔成为动力腔和试验腔，所述试验腔位于支撑板的上方，所述第一夹持机构、第二夹持机构、第三夹持机构以及第四夹持机构位于试验腔中。进一步地，所述第一水平驱动机构包括第一电机、第一皮带、第一丝杆和第一导向杆，所述第一丝杆中点两侧的螺纹旋向相反，所述第一夹持机构和第二夹持机构均连接有L形的第一定位板，所述第一丝杆和第一导向杆均水平贯穿第一夹持机构和第二夹持机构的第一定位板，且第一导向杆与第一定位板滑动配合，第一丝杆与第一定位板螺纹配合，第一夹持机构的第一定位板和第二夹持机构的第一定位板位于第一丝杆中点的两侧，所述第一电机安装于动力腔内且通过第一皮带与第一丝杆相连；所述第二水平驱动机构包括第二电机、第二皮带、第二丝杆和第二导向杆，所述第二丝杆中点两侧的螺纹旋向相反，所述第三夹持机构和第四夹持机构均连接有L形的第二定位板，所述第二丝杆和第二导向杆均水平贯穿第三夹持机构和第四夹持机构的第二定位板，且第二丝杆垂直于第一丝杆，第二导向杆与第二定位板滑动配合，第二丝杆与第二定位板螺纹配合，第三夹持机构的第二定位板和第四夹持机构的第二定位板位于第二丝杆中点的两侧，所述第二电机安装于动力腔内且通过第二皮带与第二丝杆相连。进一步地，所述第一夹持机构和第二夹持机构均通过第一拉力传感器与第一定位板相连，第三夹持机构和第四夹持机构均通过第二拉力传感器与第二定位板相连。进一步地，所述换气系统包括设置在箱体侧壁的进气阀和排气阀。进一步地，所述检测窗口的下方的支撑板上设置有可拆卸的溶剂容器。本专利技术的有益效果是：本试验装置将各部件集成设置在箱体内，并且可对箱体内的温度、光照、气体等试验条件进行设置，满足各种薄膜、棒材和板材拉伸的试验要求，能够实现用户自定义的外场条件和拉伸方法的高分子材料的制备及力学性能测试，应用范围广泛。附图说明图1是本专利技术的主视剖视示意图。图2是本专利技术的侧视剖视示意图。图3是图1中A-A的剖视示意图。图4是溶剂容器的安装示意图。附图标记：1—第一夹持机构；2—第二夹持机构；3—第三夹持机构；4—第四夹持机构；5—箱体；6—温控系统；7—光源；8—换气系统；9—支撑板；10—第一电机；11—第一皮带；12—第一丝杆；13—第一导向杆；14—第一定位板；15—第二电机；16—第二皮带；17—第二丝杆；18—第二导向杆；19—第二定位板；20—第一拉力传感器；21—第二拉力传感器；22—溶剂容器；23—载物板；24—连杆；25—堵板；26—定位筒；27—密封垫；28—升降机构。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1至图3所示，本专利技术的高分子材料四向或双向拉伸试验设备，具体可用于高分子薄膜、板材、棒材的力学性能试验和制造，包括第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4，第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4围成一正方形的检测窗口。第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4用于对被测试样进行夹持，试验时，将被测薄膜或板材裁剪为正方形，将第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4分别夹持住被测薄膜的四个角或者四个边，然后即可进行拉伸试验。或者将被测棒材切断成合适的长度，利用第一夹持机构1和第二夹持机构2夹持住棒材的两端即可。第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4的具体结构和对薄膜、板材或棒材的夹持方法可采用现有的通用结构。第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机构4可通过螺钉可拆卸安装，以便于根据被测试样的种类更换不同的夹持机构。所述第一夹持机构1和第二夹持机构2连接有第一水平驱动机构，第三夹持机构3和第四夹持机构4连接有第二水平驱动机构，第一夹持机构1和第二夹持机构2的移动方向垂直于第三夹持机构3和第四夹持机构4的移动方向。第一水平驱动机构用于带动第一夹持机构1和第二夹持机构2水平移动，第二水平驱动机构用于带动第三夹持机构3和第四夹持机构4水平移动，第一夹持机构1和第二夹持机构2的移动方向应当相反，但移动速度相等，第三夹持机构3和第四夹持机构4的移动方向应当相反，移动速度相等，以保证四个夹持机构对被测试样的拉力均匀、稳定。还包括具有密封门的箱体5，试验在箱体5内部进行，避免外界环境对试验环境进行干扰，方便施加外场。箱体5可采用具有保温隔热、不透光、密封性较好的箱体结构。所述箱体5内设置有温控系统6和光源7，所述箱体5上设置有换气系统8，所述第一夹持机构1、第二夹持机构2、第三夹持机构3以及第四夹持机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高分子材料四向或双向拉伸试验设备，包括第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)，第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)围成一正方形的检测窗口，所述第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)连接有第一水平驱动机构，第三夹持机构(3)和第四夹持机构(4)连接有第二水平驱动机构，第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)的移动方向垂直于第三夹持机构(3)和第四夹持机构(4)的移动方向，其特征在于，还包括具有密封门的箱体(5)，所述箱体(5)内设置有温控系统(6)和光源(7)，所述箱体(5)上设置有换气系统(8)，所述第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)均位于箱体(5)内。/n

【技术特征摘要】
1.高分子材料四向或双向拉伸试验设备，包括第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)，第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)围成一正方形的检测窗口，所述第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)连接有第一水平驱动机构，第三夹持机构(3)和第四夹持机构(4)连接有第二水平驱动机构，第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)的移动方向垂直于第三夹持机构(3)和第四夹持机构(4)的移动方向，其特征在于，还包括具有密封门的箱体(5)，所述箱体(5)内设置有温控系统(6)和光源(7)，所述箱体(5)上设置有换气系统(8)，所述第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)均位于箱体(5)内。


2.根据权利要求1所述的高分子材料四向或双向拉伸试验设备，其特征在于：所述箱体(5)的内腔由水平的支撑板(9)分隔成为动力腔和试验腔，所述试验腔位于支撑板(9)的上方，所述第一夹持机构(1)、第二夹持机构(2)、第三夹持机构(3)以及第四夹持机构(4)位于试验腔中。


3.根据权利要求2所述的高分子材料四向或双向拉伸试验设备，其特征在于：所述第一水平驱动机构包括第一电机(10)、第一皮带(11)、第一丝杆(12)和第一导向杆(13)，所述第一丝杆(12)中点两侧的螺纹旋向相反，所述第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)均连接有L形的第一定位板(14)，所述第一丝杆(12)和第一导向杆(13)均水平贯穿第一夹持机构(1)和第二夹持机构(2)的第一定位板(14)，且第一导向杆(13)与第一定位板(14)滑动配合，第一丝杆(12)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟，查湘军，覃琴，刘文芳，杨鸣波，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51