聚合物拉伸试验

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

高分子材料广泛应用于民用结构中, 使用范围从非常软的密封剂到更多的水和废水系统中的刚性管道。聚合物的最基本的定义是一个具有重复亚基的分子结构。术语高分子来源于希腊语, 其中 "聚" 指的是许多, 而 "-" 指的是基本单位。单体或单一市场汇率是特定的重复单位。与聚合物, 结构, 包括碳骨干的长度和变化的灵活性, 将决定聚合物的性质。聚合物分为3个子类: 塑料, 弹性体和刚性棒聚合物。塑料进一步细分成热固性, 不软化加热和热塑性塑料, 这是软化时, 加热和硬化冷却。此外, 热塑性塑料大多是线性或分枝聚合物, 几乎没有交联, 而热固性陈列3D 结构和有广泛的交联。弹性体, 或橡胶, 是长, 盘绕链, 可以拉伸到两倍的原始长度, 但将收缩回原来的大小时释放, 而刚性棒聚合物不伸展和是强大的, 晶体结构。

在本实验室, 我们将研究几种不同的高分子材料, 包括高密度聚乙烯 (HDPE)、聚氯乙烯 (PVC)、尼龙和甲基丙烯酸甲酯 (丙烯酸), 以了解应力应变的广度和多样性。这些材料的曲线以及它们的机械性能如何影响其性能。

获得丙烯酸、尼龙、HPDE 和 PVC 高分子材料的典型拉伸试样。
使用千分尺测量每个试样轴上几个位置的宽度和厚度, 以确定平均横断面尺寸。记录数据表上每个试样的平均测量宽度和厚度。
把标本放在夹子里。确保每一端至少有80% 牢固地附着在手柄上, 这将有助于确保在装载操作过程中防止打滑。砂纸也可以使用 (砂侧向样品), 以提高抓取样品。
测量手柄之间的试样长度。这个值是计长...

这些材料的典型故障如图1所示, 见图4。图1显示了聚乙烯中的失败的进展, 最初的缩进和随后的进展, 在标本中作为聚合链解开的缩进和向下。高密度聚乙烯材料, 如果加载缓慢, 可以伸展到几次它的初始长度 (图 2)。另一方面, PVC 表现出类似的失败进展, 但延性低得多 (图 3)。该图还说明了应变速率对变形能力的典型影响;速度越快, 延性越低, 强度略高。相比之下, 丙烯酸试?...

图9显示了几种聚合物的载荷变形特性的大变化。该行为范围从纯强, 弹性和脆性的丙烯酸试样对软, 高度粘弹性和非常韧性的 HDPE。这些反映了热固性 (丙烯酸) 对热塑性塑料 (HDPE, 尼龙和 PVC) 的极端性质。值得注意的是, PVC, 这是经常使用的成品和馅饼在我们的建筑物和家庭, 显示了良好的平衡强度, 粘弹性和延性。

在土木工程应用中, 聚合物通常用于涂料、密封胶、粘合剂、?...

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