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，高聚物在常溫低應力條件下的長期力學性能與高溫高應力條件下的短期力學性能相當。 本文首先闡述了高聚物的基本力學性能及其影響因素，然后介紹了可用于高聚物長期力學性能加速表征的時間-溫度等效原理、時間-應力等效原理和時間-溫度-應力等效原理，最后應用這些

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果如下： 1．在不同溫度和應力水平下對PP和PMMA進行了短期蠕變測試。結果表明，低應力條件下材料表現(xiàn)為線黏彈性，中等或高應力下材料呈現(xiàn)非線性黏彈性，線性-非線性黏彈性轉變的臨界應力與溫度相關，溫度越高，臨界應力越低。在本文測試條件范圍內(nèi)，臨界應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-應力等

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