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发表于 2014-1-4 10:58:22
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门尼松弛:
7 H2 m4 ^3 S( b( s% X一、定义:
# r: r* F/ q# c* D, R力学原理,应力松弛是指材料在固定变形下,应力会随时间延长逐渐减小。应力松弛是材料的一项重要性能,用于比较聚合物分子量分布,了解胶料的工艺性能,评价胶料的均一性与加工性。
, W- w1 R& N! h$ T/ ?4 D4 A) ]. S: h二、ASTM-D 1646标准:规定了应力松弛测试方法、应力松弛线性回归分析等要求。材料力学理论及实践表明:松弛应力与时间的指数成正比关系。( u2 W9 \ D) W- U: q
M=k(t)a
' w4 c% s: t" Y; H/ C! W; F7 tM—门尼值读数
* I, ] ?& w" ok—常数,取应力松弛开始1秒瞬间的门尼值。
3 i5 x. c4 g6 h/ }) _' C8 h; s! p. ta—指数,用以表示应力松弛的速度。3 H$ I% P; C7 z- H, M7 {& ?4 G
收缩性强的胶料,在测试过程中容易在模腔中滑动,测量结果与理论会有一些偏差。
e9 [8 W; @! Y$ A三、门尼应力松弛测试原理:应力松弛试验方法是在粘度测试结束后,马达在0.1秒内刹车,模腔内被扭转的橡胶会逐渐松弛,连续测量扭力变化情况,采样频率不低于1次/秒。做出应力松弛曲线。
' { R" e2 Q, n9 [$ g6 m应力松弛有以下三个参数; P( Z$ a* e# C0 t( X0 K
1、K值:1秒钟的瞬间扭力值,它和门尼值的差异度会反映胶料的初始收缩性。
$ V: X! j% v4 j2、a值:应力松弛直线的斜率,反映应力松弛的速度。4 Z" B. U1 ]6 |' {
3、A值:直线下的面积,作为应力松弛的重要参数综合反映应力松弛的性能。# W0 W! t: u5 b, _
综合分析上述三个参数,统计比较实际加工效果,从而不断调整提高材料配方及工艺水平。作为一种新的检测方法,应力松弛改变了门尼焦烧测试功能单一,不能全面反映胶料加工性能的状态。为门尼粘度试验机开辟了更广泛的应用前景,提供了更多的测试手段和分析工具,作为一种标准配置,具有很大的发展潜力和探索空间。7 y- U# K, b+ N
所谓应力松弛,就是在固定的温度和形变下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。这种现象也在日常生活中能观察到,例如橡胶松紧带开始使用时感觉比较紧,用过一段时间后越来越松。也就是说,实现同样的形变量,所需的力越来越少。未交联的橡胶应力松弛较快,而且应力能完全松弛到零,但交联的橡胶,不能完全松弛到零。
, o. z" b& I) q7 h! `线形聚合物的应力松弛的分子机理:拉伸时张力迅速作用使缠绕的分子链伸长,但这种伸直的构象是不平衡的,由于热运动分子链会重新卷曲,但形变量被固定不变,于是链可能解缠结而转入新的无规卷曲的平衡态,于是应力松弛为零。交联聚合物不能解缠结,因而应力不能松弛到零。
; {1 m& }. e1 I- L2 S应力松弛同样也有重要的实际意义。成型过程中总离不开应力,在固化成制品的过程中应力来不及完全松弛,或多或少会被冻结在制品内。这种残存的内应力在制品的存放和使用过程中会慢慢发生松弛,从而引起制品翘曲、变形甚至应力开裂。消除的办法时退火或溶胀(如纤维热定形时吹入水蒸汽)以加速应力松弛过程。 |
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