聚合物的应力-应变曲线

pa66的应力应变曲线
聚酰胺66（PA66）是一种热塑性高分子材料，其应力-应变曲
线可以在材料工程和材料科学领域中进行详细讨论。

一般来说，
PA66的应力-应变曲线可以分为几个阶段来描述其力学行为。

首先是线性弹性阶段，这个阶段是指在应变较小的范围内，材
料的应力和应变呈线性关系。

在这个阶段，PA66表现出良好的弹性
行为，即在去除加载后能够完全恢复原状。

接下来是屈服阶段，当加载继续增加时，材料的应力逐渐增加，直到达到一个最大值，这个最大值即为屈服强度。

在这个阶段，
PA66开始表现出塑性变形，应变增加的同时材料的应力开始下降。

然后是应变硬化阶段，一旦超过屈服点，材料的应力-应变曲线
开始变得非线性，材料的应力逐渐增加，同时应变也在增加。

在这
个阶段，材料的变形变得更加明显，材料的强度也逐渐增加。

最后是断裂阶段，当材料的应力达到其极限时，就会发生断裂。

在这个阶段，材料的应力急剧下降，最终导致材料的破裂。

总的来说，PA66的应力-应变曲线可以通过这些阶段来描述其
力学行为，这对于工程设计和材料选择具有重要的指导意义。

当然，具体的应力-应变曲线还会受到材料的制备工艺、添加剂等因素的影响，因此在具体应用中需要进行详细的测试和分析。

实验样品
实验前：
左边为聚苯乙烯（ps），右边为聚丙烯（pp）
聚苯乙烯：一种无色透明的热塑性塑料，为非
晶态无规聚合物，具有优良的绝
热、绝缘和透明性。

聚丙烯：为半透明无色固体，无臭无毒，由于结
构规整而高度结晶化，耐热、耐腐蚀，
密度小，是最轻的通用塑料。

实验后：
聚丙烯聚苯乙烯
出现细颈现象，细颈沿样条出现银纹现象，在材料扩展，载荷增加不多或几乎不增的表面或内部垂直于应力方向加，试样应变却大幅增加。

上出现细微裂纹和凹槽。

一：聚丙烯（pp ）
①：相同速率的条件下（50 mm/min ）
0.0
0.4
0.8
010
20
30
s t r e s s (M P a )
strain
1
3
2
②：不同速率条件下
10
20
30
40
s t r e s s (M P a )
strain
随着拉伸速率的提高，聚合物的模量增加，屈服 应力、断裂强度增加，断裂伸长率减小。

二：聚苯乙烯（ps ）
*拉伸速率都为 50mm/min
0.00
0.020.040.060.080.100.120.140.160.180.20
010
20
30
40
50
s t r e s s (M P a )
strain
1
23。

高分子聚合物应力——应变曲线的测定实验分析越子豪【期刊名称】《《黑龙江科学》》【年(卷),期】2019(010)016【总页数】2页(P30-31)【关键词】高分子聚合物; 应力-应变曲线; 测定实验【作者】越子豪【作者单位】吉林大学化学学院长春130012【正文语种】中文【中图分类】TU528测定应力——应变曲线是经典的力学实验之一。

通过测定材料的应力——应变曲线，能够了解材料的最大相对变形和极限强度，进而为实际生产生活提供理论支持。

1 实验原理与传统的金属材料不同，高分子聚合物材料受测量环境影响较大，在某一特定温度或速度下测得的实验结果意义较小，必须在广泛的温度范围内和实验速度下进行测定才能得到具有指导意义的数据。

通常会在张力下进行应力——应变曲线的测定，要将样品条夹在夹具上，并以均匀速度进行拉伸，以测量实验样品条所受的力。

当实验样品条断裂时，其长度变化就是夹具的距离与初始距离的差。

高分子材料在刚进行拉伸时，应力与应变之间会呈现出较为严格的正比关系，即二者之间的关系满足胡克定律。

如果继续伸长，应力与应变之间的关系仍呈正相关，但不再成正比，并在某点处达到最大值。

如果材料是脆性的，一旦应变超过该点，材料就会立刻断裂。

对于韧性较好的材料而言，在超过该点后材料也不会立刻断裂，而是还能继续拉伸，但应力会有所降低[1]。

如果在最大值点前移除外加拉力，材料可以完全复原，就称其为弹性形变。

如果在最大值点后移除外加拉力，材料不能完全复原，则称其为塑性形变，该最大值点称为屈服点，继续拉伸，应力几乎保持不变。

当产生的应变达到某一点时，应力开始逐渐增大，直至样品条断裂，此时材料所处的伸长率被称为极限伸长率，相对变形被称之为最大相对变形。

少数高分子材料会由于自身特性出现2个屈服点[2]。

一般认为，屈服点前的形变是由于分子链键角的变化所引起的，移除外力后能够恢复原状。

而屈服点后的形变较为复杂，不仅包含键角变化和原子间距变化，还包含分子链段取向和分子链之间的相对滑移，移除外力后不能完全复原。

电子拉力机测定聚合物的应力- 应变曲线上海衡翼橡胶材料实验报告1■掌握拉伸强度的测试原理和测试方法，掌握电子拉力机的使用方法及共工作原理; 2B 了解橡胶在拉伸应力作用下的形变行为，测试橡胶的应力-应变曲线；3■通过应力-应变曲线评价材料的力学性能(初始模量、拉伸强度、断裂伸长率) 4■了解测试条件对测试结果的影响；5■熟悉高分子材料拉伸性能测试标准条件。

二.实验原理随着高分子材料的大量使用，人们迫切需要了解它的性能。

而拉伸性能是高分子聚合物材料 的一种基本的力学性能指标。

拉伸试验是力学性能中一种常用的测试方法， 它是在规定的试验温度、湿度和拉伸速度下，试样上沿纵向施加拉伸载荷至断裂。

在材料试验机上可以测定材料的屈服强度、断裂强 度、拉伸强度、断裂伸长率。

影响高聚物实际强度的因素有：1) 化学结构。

链刚性增加的因素都有助于增加强度，极性基团过密或取代基过大，阻碍 链段运动，不能实现强迫高弹形变，使材料变脆。

2) 相对分子质量。

在临界相对分子质量之前，相对分子质量增加，强度增加，越过后拉 伸强度变化不大，冲击强度随相对分子质量增加而增加，没有临界值。

3) 支化和交联。

交联可以有效增强分子链间的联系，使强度提高。

分子链支化程度增 加，分子间作用力小，拉伸强度降低，而冲击强度增加。

4)应力集中。

应力集中处会成为材料破坏的薄弱环节，断裂首先在此发生，严重降低材 料的强度。

5)添加剂。

增塑剂、填料。

增强剂和增韧剂都可能改变材料的强度。

增塑剂使大分子间 作用力减少，降低了强度。

又由于链段运动能力增强，材料的冲击强度增加。

惰性填料只降低成 本，强度也随之降低，而活性填料有增强作用。

6) 结晶和取向。

结晶度增加，对提高拉伸强度、弯曲强度和弹性模量有好处。

结晶尺寸 越小，强度越高。

取向使材料的强度提高几倍甚至几十倍，此外，取向后可以阻碍裂缝向纵深方 向发展。

7)外力作用速度和温度。

衡翼拉伸试验中提高拉伸速度和降低温度都会使强度降低。