高聚物長期蠕變性能的加速表征.pdf

1、高聚物是比較典型的黏彈性材料，其力學(xué)性能依賴于溫度、負荷時間、加載速率和載荷大小等條件。其中，時間、溫度和應(yīng)力的影響尤其明顯，在一定條件下，它們對高聚物黏彈性能的影響具有等效性。通常，高聚物在常溫低應(yīng)力條件下的長期力學(xué)性能與高溫高應(yīng)力條件下的短期力學(xué)性能相當(dāng)。 本文首先闡述了高聚物的基本力學(xué)性能及其影響因素，然后介紹了可用于高聚物長期力學(xué)性能加速表征的時間-溫度等效原理、時間-應(yīng)力等效原理和時間-溫度-應(yīng)力等效原理，最后應(yīng)用這些

2、等效原理對聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 的蠕變性能進行分析和加速表征。具體的研究工作及結(jié)果如下： 1．在不同溫度和應(yīng)力水平下對PP和PMMA進行了短期蠕變測試。結(jié)果表明，低應(yīng)力條件下材料表現(xiàn)為線黏彈性，中等或高應(yīng)力下材料呈現(xiàn)非線性黏彈性，線性-非線性黏彈性轉(zhuǎn)變的臨界應(yīng)力與溫度相關(guān)，溫度越高，臨界應(yīng)力越低。在本文測試條件范圍內(nèi)，臨界應(yīng)力隨溫度升高而線性降低。 2．介紹和分析了時間-溫度等效原理、時間-應(yīng)力等

3、效原理和時間-溫度-應(yīng)力等效原理。分析指出：在恒溫時，時間-溫度-應(yīng)力等效原理退化為時間-應(yīng)力等效原理；在恒應(yīng)力時，時間-溫度-應(yīng)力等效原理退化為時間－溫度等效原理。 3．在不同溫度和應(yīng)力水平下對PP進行了短期蠕變測試，分析了應(yīng)力對PP蠕變行為時間-溫度等效性的影響。結(jié)果表明：不同應(yīng)力下的時間-溫度移位因子是不同的。16MPa的應(yīng)力作用下，對應(yīng)于26℃的短期（1500s）蠕變?nèi)崃繙y試數(shù)據(jù)，可以用來預(yù)估14℃時長達3天的蠕變性能。