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拉伸强度与断裂伸长率怎么计算?
作者:管理员    发布于:2014-04-10 17:52:39    文字:【】【】【

圆环链条拉伸强度与断裂伸长率怎么计算?
 

拉伸强度与断裂伸长率怎么计算?
    一般来讲,用无机刚性粒子制得的填充改性塑料的拉伸强度和断裂伸长率比相应的纯基体树脂的低。因为拉伸强度、断裂伸长率是塑料或填充改性塑料在相当大应变情况下的拉伸应力-应变行为,如果拉伸条件合适时,纯基体树脂可能在各种取向单元(链段、高分子链、微晶等)充分取向后才断裂,这种断裂不仅断裂伸长率很大,由于断裂时可能要破坏许多化学键,故拉伸强度较大。若填充材料与树脂基体界面粘接良好,一方面会影响(约束)一些取向单元的取向,另一方面易产生第一类微观应力集中,进而引发小银纹(裂纹),产生应力集中效应,使断裂强度降低,断裂伸长率下降,但幅度不大。若填充材料与树脂基体界面粘接不好,在拉伸力作用下,易产生界面脱粘,一方面产生应力集中效应,另一方面,即使树脂基体中各类取向单元均充分取向了,因填充材料不承载,材料实际受力面积明显减小了,最终导致断裂强度下降较大。对于断裂伸长率,如果界面脱粘造成的应力集中效应不大,由于界面处空化,使断裂伸长率等于或大于相应纯基体树脂的。另外,在以上分析中还应考虑到填充改性塑料中残余热收缩应力的影响。若热收缩应力不太大,有利于界面区中树脂基体在拉伸作用下屈服产生大形变,会对拉伸强度、断裂伸长率有利;若热收缩应力过大,使界面区中树脂基体已产生微裂纹,或受到拉伸力作用时很易引发裂纹,对拉伸强度、断裂伸长率有不利影响。

圆环链条拉伸强度
    对于界面粘接良好的填充改性塑料,断裂伸长率可用下式估算:
                                                            εc≈εm(1-φf1/3)
    式中εc、 εm-填充改性塑料、相应纯基体树脂的断裂伸长率。
    在考虑填充改性塑料界面对拉伸性能的影响时,要考虑界面区的组成和结构,如界面粘接强度、界面有无柔韧层或刚硬层等。如果界面粘接强度比较小,树脂基体的模量比较高,在拉伸力作用下易发生界面脱粘,并易引发微裂纹,其屈服应力与填充材料的表面积有关, 提出了如下关系式:
                                                        σye=σym[1-(φf/φm)3/2]
    式中,φf,φm分别为填料的体积分数和聚合物基体的体积分数;σye,σym分别为填充改性塑料和相应的纯基体树脂的拉伸屈服应力。


    如果填充材料粒子不发生团聚,粒子与树脂基体有良好的界面粘接,粒子尺寸小,拉伸强度高。因为粒子尺寸越小,粒子的比表面积越大。在填充材料体积分数相同的情况下,界面面积越大,填充材料的补强作用越大;另一方面,若粒子尺寸大,粒子周围一些区域易产生应力集中效应。但也不是说粒子的尺寸越小越好。因为粒子不仅承受一部分外力作用,而且还应具有终止银纹(裂纹、阻挡银纹〔裂纹)扩展的作用,如果粒子尺寸太小,会被增长着的银纹〔裂纹)"吞没",起不了终止、阻挡银纹〈裂纹)扩展的作用,就不会显示太好的增强效果。因此不同粒径的填充材料进行合理配制所得的填充改性塑料,拉伸强度、冲击强度会有显著提高。
    填充材料的形态往往会对填充改性塑料不同的力学性能显示出不同的影响趋势。采用高纵横比的填充材料,如云母等,可以得到较高的弯曲模量和弯曲强度;采用低纵横比的填充材料,如CaCO3等,在高含量的情况下,呈现较高的冲击强度。采用上述两种类型的填充材料进行复配,这时粒状填充材料无取向,针状填充材料会呈一定程度的取向状态,能产生形态配合增强效应。

 

圆环链条破断伸长率

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