聚合物材料的力学性能(4)

出現屈服(曲線最高點)後，原有的結構開始破壞，試樣上出現縮頸，並沿長度方向不斷擴展。

如果在縮頸開始後不迅速發生斷裂，則隨應變增加，被破壞的晶體結構又重新組成方向

性好、強度高的微纖維新結構。每個微纖維都有很高的強度，再加上微纖維間的聯繫分子進

一步伸展，新結構聚合物的抗變形能力增大。由於應變硬化，應力一應變曲線再度上升，直

至達到斷裂應力。具有取向的聚合物呈各向異性。

圖9—13結晶聚合物的變形模型示意圖

§10-4聚合物的粘彈性

聚合物在外力作用下，彈性和粘性兩種變形機理同時存在的力學行為稱為粘彈性。

一、靜態粘彈性——蠕變與應力鬆弛

1、蠕變與應力鬆弛的特點

大多數聚合物的tg和tm稍高於室溫，所以在室溫下聚合物就已有明顯的蠕變與應力鬆

弛行為。

是大分子在外力長時間作用下，逐漸發生構象改變或位移變化的結果。

蠕變變形除不可回復的粘性變形外，還包含普彈性變形和高彈性變形。在外力去除後，

普彈性變形迅速回復，而高彈性變形則緩慢地部分回復，與金屬蠕變的明顯區別。

2、蠕變模量與應力鬆弛模量

在恒定時間下的應力一應變曲線如圖9—16c，曲線的斜率稱為蠕變模量。應力鬆弛模量

也與時間有關。

蠕變模量和應力鬆弛模量是表徵聚合物粘彈性的力學性能指標。

3、影響蠕變與應力鬆弛的因素

聚合物的抗蠕變能力對溫度很敏感，在某些情況下對濕度也敏感。溫度每變

化一度(K)或相對濕度每變化1％，某些聚合物的蠕變模量能改變4％。

溫度升高，應力鬆弛速度加快；反之，溫度降低，鬆弛速度減慢。