• 硬质聚氯乙烯给水管材料的应力松弛行为
• 发布时间：2015-12-01 浏览次数：136

• 　　塑料工业硬质聚氯乙烯给水管材料的应力松弛行为谢邦互杨鸣波冯建民李忠明潘必纯余钊贾立蓉钟蓉（四川大学高分子材料科学与工程系，成都610065）（川路塑胶集团公司，成都610067）本文研究了硬质聚氯乙烯给水管材料拉伸屈服强度与拉伸速度之间的关系；利用时间一温度等效原理，通过平移叠加得到了温度为20°C，松弛时间从103~104h的应力松弛模量主曲线；用类似方法将材料各温度下的屈服强度与拉伸速度倒数的），发现它们与非常相似。从中可以看到，在任一拉伸速度条件下，随着温度（T）的升高，拉伸屈服强度（y）都逐渐下降，下降的幅度也呈逐步增大的趋势。对比不同拉伸速度时的y ~T曲线，还可以发现拉伸速度越小，屈服强度随温度下降的幅度相应增大。为此，我们将试样在不同温度、不同拉伸速度下的屈服强度实验数据，按拉伸速度（Vx）倒数的大小作图（见）。图中1/Vx表示拉伸时间（以试样伸长1mm的时间计）。

  　　从可以看到，曲线形状与中的松弛模量~时间曲线也非常相似，预示了拉伸屈服强度与拉伸时间的关系也可用时一温等效原理进行处理。是从这些实验曲线出发，用时一温叠加作图法平移得到的温度为20C的主曲线。该曲线同样相当平滑，证实了其可信度较好。

  　　我们应用强度主曲线进行了初步尝试，表2列出了两种型号UVPC塑料分别用其产品成型方法（G7为注射，SG3为挤管）制得试样的拉伸强度，另外将这两种塑料自压板材的结果也列在表中作。从表2中可以看到，SG7型UPVC注射样在温度为70C拉伸速度为1mm/min条件下的屈服强度是19.7MPa.根据主曲线，这个强度值相当于该试样在通常（20C）条件下拉伸约30d的值，但在较高温度下仅数分钟得到。作为对比，从表2中还可看到，与SG7试样在相同条件下经历相同的拉伸过程（70C数分钟或者20C3d左右），SG3挤管试样的拉伸强度却有26.2MPa比SG7的强度高出不少。反之，若要求SG7试样保持26. 2MPa的强度，从主曲线推测，其拉伸时间仅为2d左右。可见，两种材料试样虽常规1mm/min）强度相差无几（见表1），而抵抗应力松弛的能力却可能有显著差异。经历相同较长时间的松弛和蠕变，材料强度下降的差距更趋明显。这种差异从Ay两种表2两种硬质聚氯乙烯塑料样品的拉伸屈服强度UPVC的拉伸屈服强度主曲线本研究结果证实了UPVC在低于玻璃温度较多的状态下，仍可用时一温等效原理对其力学行为进行处理；也为研究给水管材料在恒定应力状态下的破坏行为提供了简便、快速评价与表征的实验基础。

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