工程塑料的變形(高彈形變)
在論述髙聚物的物理狀態時已經說到,高彈態是髙聚物所特有的物理狀態,是大分子柔順性的獨特表現。與高彈態相對應,髙聚物具有高彈性,高彈形變。
高彈形變與普彈形變大不一樣,其特點是:
(1)內應力小;
(2)彈性模量低,約為1MPa,較普通彈性材料的模量約小三個數量級,鋼的模量是橡膠的10萬倍左右;
(3)形變率大,一般彈性材料的伸長率小于1而髙彈體的達100%~1000%;
(4)外力去除后形變是可逆的;
(5)彈性模量隨溫度升離而增大,一般物體則相反;
(6)橡膠有拉伸時放熱,收縮時變冷的效應。
高彈形變是建立在大分子的長鏈結構、鏈上單鍵的自由旋轉以及鏈段的運動上的。當塑料受到拉伸時,它的分子鏈通過主鏈上單鍵的自由旋轉,改變分子鏈的構象而表現出伸長;外力消失后,由于鏈節的熱運動,鏈又恢復蜷曲而表現出回彈。所以,柔順的分子鏈有利于實現高彈形變,這是高彈性的首要條件。
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