透明塑料管的主要力學性能包括耐靜液壓性能、拉伸性能、沖擊性能等。下面主要介紹透明塑料管的拉仲性能和沖擊性能。
1、拉伸性能
研究透明塑料管的形變常用應力 - 應變試驗。應力-應變試驗是一種使用扱廣的力學試驗,它通常是在拉力下進行的。從試驗測定的應力 - 應變曲線可以得到評價透明塑料管性能有用的楊氏模量、屈服強度、抗扣強度及斷裂伸長率等表征參數。在寬廣的溫度和形變速率范圍內測得的數據,可以幫助我們判斷聚合物材料的強弱、軟硬、脆韌。也可以粗略地估計塑料材料所處的狀態及其拉伸取向過程。
不同塑料材料具有不同的應力 - 應變曲線,處于玻璃態的塑料,只是在一段溫度范圍內才具有如下所述的典甩的應力 - 應變曲線(圖1.5-4)。
整根曲線以屈服點B為界可以分成兩部分,B點以前是彈性區域,除去應力,材料能恢復原樣,不留任何變形,應力超過B點,材料呈現塑性行為,此時若除去應力則材料不再恢復原樣,而留有水久變形,我們說這時材料屈服了;B點以后表現出的總趨勢是載荷幾乎不增加而形變卻增加很多;B點所對應的應力叫做屈服應力或屈服強度,屈服強度所對應的應變叫屈服應變;以后材料經過成頸硬化,后在C點斷裂。相應于C點的應力稱為強度極限,也就是工程上的重要指標——拉伸強度。此外還有斷裂伸長率是材料在斷裂時的相對伸長。而材料的楊氏模量則是應力 - 應變曲線起始部分比例極限內的斜率。
透明塑料管的拉伸試驗,是沿熱塑性塑料管材的縱向裁切或機械加工制取規定形狀和尺寸的試樣如圖1.5-5所示。
按照GB/T 8804系列標準(等同采用ISO 6259系列標準)進行試驗,通過拉力試驗機在規定的條件下測得透明塑料管的拉伸性能。其中,特別是聚烯烴材料典型的拉伸應力 - 應變曲線如圖1.5-4所示。從中我們可以獲得如下信息:斷裂應力(σC)、斷裂伸長率(εC)、屈服應力(σB、屈服伸長率(εB)彈性模量(E,E=σa/εa)等。彈性模量E大,材料的剛性好。
透明塑料管的拉伸應力值是按試樣原始截而積來計算的應力,為工程應力。塑料是黏彈性樹料,其應力應變曲線以及彈性模,屈服應力的值等隨加栽速度和溫度的變化而舍明顯的差別,這一點與金屬情況不同。
2、沖擊性能
透明塑料管的沖擊性能是一個工藝上很重要的指標,是材料在高速沖擊狀態下的韌性或斷裂抵抗能力的度量。與材料的其他極限性能不同,它是指某一標準試樣在斷裂材料單位面積上所需要的能量,而不是通常所指“斷裂應力”。沖擊性能不是材料的基本參數,而是衡量一定幾何形狀的試樣在特定試驗條件下韌性的一個指標。
透明塑料管產品中的沖擊性能,多以實際產品(如規定長度的管材)進行落錘沖擊試驗,以評價透明塑料管的件能和在實際運輸、安裝等條件下產品的耐外沖擊性能。