高聚物的力學性質(zhì)

1、1-1 力學性能分類力學性能分類彈彈 性性粘彈性粘彈性非線性粘彈性非線性粘彈性線性粘彈性線性粘彈性高彈性高彈性普彈性普彈性動動 態(tài)態(tài)靜靜 態(tài)態(tài)粘粘 性性Deformation形變性能形變性能ElasticityHigh elasticityViscosityviscoelasticityL i n e a r viscoelasticityStaticDynamicNon-Linear viscoelasticity應力松弛應力松弛蠕蠕 變變滯滯 后后力學損耗力學損耗斷裂性能斷裂性能韌韌 性性強強 度度FractureToughnessStrength受受力力方方式式簡單拉伸簡單拉伸簡單剪切簡

2、單剪切均勻壓縮均勻壓縮參數(shù)參數(shù)受受力力特特點點外力外力F是與截面是與截面垂直，大小相等，垂直，大小相等，方向相反，作用方向相反，作用在同一直線上的在同一直線上的兩個力。兩個力。外力外力F是與界面是與界面平行，大小相平行，大小相等，方向相反等，方向相反的兩個力。的兩個力。材料受到的材料受到的是圍壓力。是圍壓力。,FFFF0l應變應變張應變：張應變： 真應變：真應變： 切應變：切應變： 是偏斜角是偏斜角壓縮應變：壓縮應變： 應力應力張應力：張應力：真應力：真應力： 切應力：切應力： 壓力壓力P00lll lliildl0tgr 0VV0AFAF0AFs彈彈性性模模量量楊氏模量：楊氏模量： 泊淞比：

3、泊淞比： 切變模量：切變模量：體積模量：體積模量：柔柔量量拉伸柔量：拉伸柔量： 切變?nèi)崃浚呵凶內(nèi)崃浚?可壓縮度：可壓縮度： 機械機械強度強度00llAFE縱向單位寬度的增加橫向單向單位寬度的llmmtgAFrGs0VPVPB0ED1GJ1B127610cm達因2121110cm達因VTVTlSTluf,)()(VlVlPTVTPlVTTfTGlTGllS,)()()()(VlVTTfTluf,)()(fTf 77%33%11%4%固定拉伸時的張力溫度曲線固定拉伸時的張力溫度曲線f)(KTVTlu,)(VlTf,)(0TVlTSTf,)(dSTdSdQ 乙丙橡膠：CH2CH2CHCH2CH3CH

4、2CHCH2CHC丙烯睛丙烯酸酯膠：CNOROCH2CH2SSSSOCH2OSiCH3CH3gTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgTgT形變形變時間時間交聯(lián)高聚物交聯(lián)高聚物理想彈性體理想彈性體理想粘性體理想粘性體線性高聚物線性高聚物Gt111G11t2tt22G)1 (22teG221tt2t3t3332t1ttteGGt321321)1 (3gTT 1gTT 21321gTT gTgTgTgTgTgTgT1PSF2聚苯醚聚苯醚3PC4改性聚苯醚改性聚苯醚5ABS（耐熱）（耐熱）6POM7尼龍尼龍8ABS2.01.51.00.5123456 （ ）78 小時小時 1000 200023

5、時幾種高聚物蠕變性能時幾種高聚物蠕變性能tte0gTT gTT gT)(t)(t)(t)(t32gT回縮曲線回縮曲線拉伸曲線拉伸曲線)2sin(sinsincoscossinsincos)cossinsin(cos)(00000ttttttt)sin()(0ttttsin)(0)()(ttG)()(*ttGGiGG *sincos*GGGG tgGG 損耗模量損耗模量損耗因子損耗因子儲能模量儲能模量tgGG loglog0loglogtgGG loglogG logtgloglogG1夾具夾具試樣試樣荷重荷重粘彈dtddtddtd粘彈彈彈 Edtd粘粘粘彈dtdEdtd1dtdEdtd1tg2

6、121dtdE1 2 3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 91T2T3T4T5T6T7T3TElog25-8000TalogT)()(log21SSTTTCTTCa)(6 .51)(44.17logggTTTTTa6 .51,44.1721CCgT100ggTTT6 .101,86. 821CC50gT)(6 .101)(86. 8logssTTTTTa屈服應變屈服應變彈性彈性線性線性B（屈服點）（屈服點）C斷裂點斷裂點塑性塑性tg聚合物力學類型聚合物力學類型軟而弱軟而弱軟而韌軟而韌硬而脆硬而脆硬而強硬而強硬而韌硬而韌聚合物應力聚合物應力應變曲線應變曲線應應力力應應變變曲曲線線

7、特特點點模模 量量（剛性）（剛性）低低低低高高高高高高屈服應力屈服應力（強度）（強度）低低低低高高高高高高極限強度極限強度（強度）（強度）低低中中高高高高斷裂伸長斷裂伸長（延性）（延性）中等中等按屈服應力按屈服應力低低中中高高應力應變曲線應力應變曲線下面積（韌）下面積（韌）小小中中小小中中大大實實例例聚合物凝膠聚合物凝膠橡膠橡膠.增塑增塑.PVC.PE.PTFEPS.PMMA.固固化酚醛樹脂斷化酚醛樹脂斷裂前無塑性形裂前無塑性形變斷裂前有銀變斷裂前有銀紋紋硬硬PVCABS.PC.PE.PA有明顯的有明顯的屈服和塑性屈服和塑性形變形變.韌性好韌性好應變速率對應變速率對PMMA真應力應變曲線的影響真應力應變曲線的影響應應變變速速率率增增大大123410.2吋分吋分真應變真應變 41.28吋吋/分分31.13吋吋/分分20.8吋吋/分分真應力真應力gT溫度對醋酸纖維素應力應變曲線的影響溫度對醋酸纖維素應力應變曲線的影響應力應力應變應變806550250251.7千巴千巴1巴巴0.69千巴千巴3.2千巴千巴切應力切應力切應變切應變DE0 1 2 30 1 2 30 1 2 3由由 無法作無法作切線，不能成切線，不能成頸頸由由 可作兩可作兩條切線，有兩條切線，有兩