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塑料加工熱性變化

塑料加工熱性變化

發(fā)布時(shí)間：2012-10-29 瀏覽量：1883

塑料的熱性能以短期、長期、低溫和高溫四個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行測試研究。
 (1)短期熱性能
  聚合物短期熱性能的過程是完全可逆的，即對試樣沒有危險(xiǎn)性，其熔點(diǎn)、軟化溫度及力學(xué)性能隨溫度而變化。所指的力學(xué)性能有屈服應(yīng)力、拉伸強(qiáng)度和硬度。還有線膨脹系和熱導(dǎo)率。所有這些性能的測量已達(dá)到相當(dāng)高的精確度。但是不能以這些短期的力學(xué)性能來推測長時(shí)期的老化性能。這些性能被用來比較材料和進(jìn)行質(zhì)量控制，并限制材料的應(yīng)用。
  成型的熱固性塑料和硫化的橡膠制品已經(jīng)交聯(lián)，不存在熔點(diǎn)或軟化溫度，這些材料有一個(gè)分解溫度。拉伸或彎曲的應(yīng)力—應(yīng)變試驗(yàn)應(yīng)該在熱箱中進(jìn)行，以提供一定溫度下的短期的屈服應(yīng)力、彈性模量和斷裂伸長率。絕熱的“熱箱”也可用液態(tài)cO 2進(jìn)行低溫試驗(yàn)。
   圖1．2—l是兩種材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲模量與溫度的關(guān)系曲線。一種是無定形聚酯酰亞胺(PEI)，填充30％短玻纖(GF)。另一種是結(jié)晶型的聚醚醚酮(P遼EK)，以30％短破纖(GF)增強(qiáng)。玻璃纖維都是隨機(jī)取向。玻纖的增強(qiáng)能改善大多數(shù)塑料的高溫強(qiáng)度和剛度。熱變形溫度，是塑料試樣浸在一種等速升溫的液體傳熱介質(zhì)中，在簡支梁的靜彎曲負(fù)載作用下，試樣彎曲變形達(dá)到規(guī)定值時(shí)的測定溫度。如圖1．2—2所示，傳熱介質(zhì)常用低粘度的變壓器油或硅油，其等速升溫的速度為(12土1)℃／6min。法碼負(fù)載v，試樣寬度6，高度A。兩文座中心間距離J。因此，試樣的最大彎曲正應(yīng)力用式(1．2—1)計(jì)算。

   負(fù)載與試樣的幾何參數(shù)，使試樣產(chǎn)生最大彎曲正應(yīng)力d＝1．82MPa或o．45MPa。在試樣中點(diǎn)彎曲變形量達(dá)到o．2lmm時(shí)，此時(shí)的溫度即為相應(yīng)下的熱變形溫度。以上所述是GBl634—1979塑料彎曲負(fù)載熱變形溫度，簡稱熱變形溫度試驗(yàn)方法。對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D648，德國DIN53458，國際標(biāo)準(zhǔn)IsO 75。各標(biāo)準(zhǔn)測得熱變形溫度值相差不大，ASTM D648標(biāo)準(zhǔn)中，試樣中點(diǎn)下垂量為o．254mm，上述PEI十30％GF在1．82MPa下的熱變形溫度是213℃，而PEEK十30％GF是288℃。表L 2—1所列各種材料的熱性能均為ASTM標(biāo)難所測。需注意到團(tuán)1．2—1，P[xK增強(qiáng)塑料的熱變形溫度雖比PEI增強(qiáng)塑料高，但是在loo℃以上時(shí)彎曲模量下降很快。