1、耐蝕高分子材料的力學(xué)性能馬麟1. 影響抗拉強(qiáng)度的因素 抗拉強(qiáng)度：在規(guī)定的溫度、濕度及加載速率下，在試樣上沿軸向施加拉力直到試樣被拉斷為止，斷裂前試樣所承受的最大載荷與試樣截面之比稱為抗拉強(qiáng)度?？估瓘?qiáng)度越大，說明材料越不易斷裂、越結(jié)實(shí)。0Apbdpt寬度寬度b厚度厚度dP1.1 分子結(jié)構(gòu)對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響 主鏈結(jié)構(gòu)主鏈結(jié)構(gòu)：在高分子主鏈引入芳雜環(huán)或脂肪環(huán)，將使分子鏈剛性增強(qiáng)，導(dǎo)致分子運(yùn)動(dòng)阻力增大、模量升高，因此這類材料通常有較高的抗拉強(qiáng)度； 鏈支化鏈支化：分子鏈支化程度增加，使分子之間距離增大，分子間作用力減小，因而高聚物的抗拉強(qiáng)度會(huì)降低； 極性極性：極性高聚物具有比非極性高聚物更強(qiáng)的分子間作用力

2、，增加高分子的極性或產(chǎn)生氫鍵可以提高材料的強(qiáng)度； 交聯(lián)交聯(lián)：適度的交聯(lián)可以有效地增加分子鏈之間的聯(lián)系，限制分子鏈間的相對(duì)滑移及分子鏈的活動(dòng)性，有利于強(qiáng)度的提高；（交聯(lián)反應(yīng)：2個(gè)或者更多的分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定分子的反應(yīng)。） 結(jié)晶和取向結(jié)晶和取向：結(jié)晶和取向可使分子鏈規(guī)整排列，分子間作用力增強(qiáng)，增加強(qiáng)度，但結(jié)晶度過高，可導(dǎo)致抗沖強(qiáng)度和斷裂伸長率降低，使材料變脆。 分子量分子量：分子量是對(duì)高分子材料力學(xué)性能（包括強(qiáng)度、彈性、韌性）起決定性作用的結(jié)構(gòu)參數(shù)。不同聚合物，要求的最小聚合度不同。超過最小聚合度，隨分子量增大，材料強(qiáng)度逐步增大。但當(dāng)分子量相當(dāng)大，材料強(qiáng)度主要取決于化學(xué)鍵能的大小，

3、不再依賴分子量而變化。1.2受力環(huán)境對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響 受力環(huán)境對(duì)材料強(qiáng)度的影響主要體現(xiàn)在外力作用速率和溫度上。由于高分子的破壞過程是一種松弛過程，對(duì)時(shí)間和溫度都具有一定的依賴性。 在較低的溫度或較高的形變速率下，高分子的鏈段運(yùn)動(dòng)緩慢，跟不上外力作用的速率，因此材料往往表現(xiàn)出脆性斷裂行為；而在較高的溫度和較低的形變速率下，鏈段運(yùn)動(dòng)能跟上外力作用的速率，材料容易屈服而不是發(fā)生脆性斷裂，材料表現(xiàn)出韌性。 溫度升高，材料屈服強(qiáng)度明顯降低，對(duì)斷裂強(qiáng)度影響較??；而提高拉伸速率和降低溫度的效果是等效的。1.3 增塑劑 凡是添加到高聚物中能使高聚物塑性增加的物質(zhì)都稱為增塑劑，一般為與高聚物相容性較好且不易揮發(fā)

4、的小分子物質(zhì)。增塑劑的增塑劑的加入對(duì)高聚物起屏蔽和隔離作用，減小高分子之間的相互作用力，加入對(duì)高聚物起屏蔽和隔離作用，減小高分子之間的相互作用力，使材料拉伸強(qiáng)度降低。使材料拉伸強(qiáng)度降低。1.4 共聚和共混 通過共聚將兩種性質(zhì)不同的單體經(jīng)化學(xué)鍵結(jié)合，形成綜合兩種以上均聚物性能的新材料，提高材料的抗拉強(qiáng)度。 共混是通過物理方法使兩種及以上材料均勻混合的改性手段，從而提升高聚物的強(qiáng)度。1.5填料對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響 在高聚物中加入固體填料可得到多相復(fù)合材料 根據(jù)使用目的分類：固體填料惰性填料：起填充稀釋以降低制品的成本的作用， 材料的強(qiáng)度隨之降低活性填料：有效提高材料的強(qiáng)度按填料形狀分類：固體填料粉狀填

5、料：炭黑對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)纖維填料：玻璃纖維、石棉纖維等1.5.1 纖維對(duì)高分子材料的增強(qiáng) 纖維增強(qiáng)塑料與橡膠的機(jī)理是依靠其復(fù)合作用，利用纖維強(qiáng)度以承受應(yīng)力，利用機(jī)體樹脂的塑性流動(dòng)及其與纖維的黏結(jié)性以傳遞應(yīng)力。 用于增強(qiáng)的纖維一般有玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維、硼纖維、單晶纖維等，這些纖維可用于增強(qiáng)各種塑料和橡膠，增強(qiáng)后的材料兼具兩種材料的性能，使力學(xué)強(qiáng)度、剛度等大大提高，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。 玻璃纖維是將玻璃材料通過拉絲形成的纖維狀的玻玻璃纖維是將玻璃材料通過拉絲形成的纖維狀的玻璃，沒有固定的熔點(diǎn)。璃，沒有固定的熔點(diǎn)。是一種綜合性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，通常作為復(fù)合材料增強(qiáng)基材、電絕緣材料、耐熱絕熱材料

6、、光導(dǎo)材料、耐蝕材料和過濾材料等，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。 玻璃纖維對(duì)高聚物的增強(qiáng)： 短玻璃纖維可以提高熱塑性塑料的強(qiáng)度，還可以用玻璃纖維與其他織物復(fù)合而制成玻璃鋼。 玻璃鋼的性能優(yōu)越，其強(qiáng)度高于鋼，是以玻璃纖維制成玻璃布，以不同的角度排列，以環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、呋喃樹脂的順序形成涂層，經(jīng)加熱、層壓、固化而成。材料拉伸強(qiáng)度/MPa聚乙烯未增強(qiáng)23增強(qiáng)76聚苯乙烯未增強(qiáng)58增強(qiáng)96聚碳酸酯未增強(qiáng)62增強(qiáng)140聚甲醛未增強(qiáng)67增強(qiáng)82尼龍未增強(qiáng)67增強(qiáng)210部分熱塑性塑料用玻璃纖維增強(qiáng)后其拉伸強(qiáng)度的變化2 長期強(qiáng)度 在工程地質(zhì)學(xué)上是指使蠕變類型由趨穩(wěn)蠕變類型轉(zhuǎn)變?yōu)榈湫腿渥冾愋偷呐R界應(yīng)力。（趨穩(wěn)蠕變又稱穩(wěn)