实验六 聚合物拉伸强度和断裂伸长率测定ppt课件

1、实验六实验六 聚合物拉伸强度和断裂伸长率聚合物拉伸强度和断裂伸长率的测定的测定实验目的 经过实验了解聚合物资料拉伸强度及断裂伸长率的意义，熟习它们的测试方法；并经过测试应力-应变曲线来判别不同聚合物资料的力学性能。实验原理 为了评价聚合物资料的力学性能，通常用等速施力下所获得的应力-应变曲线来进展描 述。这里所谓应力是指拉伸力引起的在试样内部单位截面上产生的内力；而应变是指试样在外力作用下发生形变时，相对其原尺寸的相对形变量。不同种类聚合物有不同的应力-应变曲线。应力应变曲线 从曲线的外形以及t 和 t 的大小，可以看出资料的性能，并借以判别它的运用范围。如从 的大小，可以判别资料的强与弱；而

2、从的大小，更正确的讲是从曲线下的面积大小，可判别资料的脆性与韧性。从微观构造看，在外力的作用下，聚合物产生大分子链的运动，包括分子内的键长、键角变化，分子链段的运动，以及分子间的相对位移。沿力方向的整体运动(伸长)是经过上述各种运动来到达的。由键长、键角产生的形变较小(普弹形变)，而链段运动和分子间的相对位移(塑性流动)产生的形变较大。资料在拉伸到破坏时，链段运动或分子位移所需求的能量，这些运动就能发生，形变就大，资料就韧。假设要使资料产生链段运动及分子位移所需求的负荷较大，资料就较强及硬。 对于结晶形聚合物，当结晶度非常高时(尤其当晶相为大的球晶时)，会出现现聚合物脆性断裂的特征。总之，当聚

3、合物的结晶度添加时，模量将添加，屈服强度和断裂强度也添加，位屈服形变和断裂形变却减小。 聚合物晶相的形状和尺寸对资料性能影响也很大。同样的结晶度，假设晶相是由很大的球晶组成，那么资料表现出低强度、高脆性倾向。假设晶相是由很多的微晶组成，那么资料的性能有相反的特征。 另外，聚合物分子链间的公学交联对资料的力学性能也有很大的影响，这是由于有化学交联时，聚合物分子链之间不能够发生滑移，黏流态消逝。当交联密度添加时，对于Tg 以上的橡胶态聚合物来说，其抗张强度添加，断裂伸长率下降。交联率很高时，聚合物成为三维网状链的刚硬构造。因此，只需在适当的交联度时抗张强度才有最大值 综上所述，资料的组成、化学构造

4、及聚集态构造都会对应力与应变产生影响。 应力-应变实验所得的数据也与温度、湿度、拉伸速度有关，因此，应规定一定的测试条件。实验仪器 采用济南天辰实验机制造产WDW-10A微机控制电子万能实验机。最大丈量负荷10kN,速度0.01mm/min500 mm/min，实验类型有拉伸、紧缩、弯曲、剪切等。WDW-10A微机控制电子万能实验机试样制备 拉伸实验中所用的试样根据不同资料可按国家规范GB 1040-70加工成不同外形和尺寸。每组试样应不少与5个。实验前，需对试样的外观进展检查，试样应外表平整，无气泡、裂纹、分层和机械损伤等缺陷。另外，为了减小环境对试样性能的影响，应在测试前将试样在测试环境中

5、放置一定时间，使试样与测试环境到达平衡。普通试样越厚，放置时间应越长，详细按国家规范规定。 取合格的试样进展编号，在试样中部量出10cm为有效段，做好记号。在有效段均匀取3点，丈量试样的宽度和厚度，取算术平均值。对于压制、压注、层压板及其他板材丈量准确到0.05mm;软片丈量准确到0.01mm;薄膜丈量准确到0.01mm。实验步骤 1、接通实验机电源，预热30min。 2、选择实验方式(拉伸方式)和拉伸速度(拉伸速度应为使试样能在0.55min实验时间内断裂的最低速度。本实验试样为PET薄膜，可采用100mm/min的速度)。 3、分别调整实验机负荷丈量单元和变形丈量单元的零点，然后分别调整两

6、个单元的标定值旋钮，使显示的标定值与原机标定值一致。 4、选择适宜的夹具，按上、下键将上下夹具的间隔调整到10cm。并调整自动定位螺丝将间隔固定。 5、样品在上下夹具上夹牢。夹试样时，应试样的中心线与上下夹具中心线一致。 6、选择XY记录仪的量程，调整零点，打下记录笔。 7、按横显调零键，横梁位移复零。按仪器的上升(拉伸)键开场拉伸，接着按最大值坚持键以记录最大拉伸力，同时在记录仪上画出载荷-变形曲线。 8、试样断裂时，位伸自动停顿(如不能自动停顿，那么按下停顿键)，从应力负荷/变形显示窗口读最大负荷值，从横梁位移窗口读拉伸伸长值。(假设试样破坏发生在明显内部缺陷处，或破坏发生在非有效部分，结果应予作废) 9、按下降键，使动横梁回复原来位置，反复5至8操作，丈量下一个试样。数据处置 1、断裂强度t 的计算 t=P/(bd)X104 (Pa) 式中 P-最大破坏载荷，N； b-试样宽度，cm； d-试样厚度，cm。 2、断裂伸长率t 的计算 t=(L-L0)/ L0 X100% 式中 L0-试样的初始标线间的有效间隔，cm; L-试样断裂时标线间的有效间隔，cm.本卷须知 为了仪器的平安，测试前应根据本人试样的长短，设置动横