A szívósság és a merevség megértése a műanyag termékek módosításából

Oct 09, 2022

Hagyjon üzenetet

A "merevség" egy tárgy egységnyi deformációjához szükséges erőt jelenti; A „rugalmasság” egy tárgy egységnyi erő hatására bekövetkező deformációját jelenti. Látható, hogy minél nagyobb a "merevség", annál kisebb a valószínűsége a tárgy deformálódásának (ezt a kis nyúlás mutatja); A nagyobb "rugalmassággal" rendelkező tárgyak nagyobb valószínűséggel deformálódnak (amit a nagyobb nyúlás mutat). Ideális állapotban a tárgy merevsége a végtelenbe hajlik (vagy az erő hatására a tárgy deformációja olyan kicsi, hogy figyelmen kívül hagyható), ezért nevezzük a tárgyat merev testnek. A mechanikai elemzés során a saját deformációját nem lehet figyelembe venni. Ezért a merevség az objektum deformációjának nehézségét tükröző tulajdonság. A képlékeny anyag viszonylag puha, és a szakítószilárdság és a fizikai tulajdonságlap ütési szilárdsága viszonylag nagy; A keménység, a szakítószilárdság és a rugalmassági modulus viszonylag kicsi. A merev anyagok keménysége és szakítószilárdsága viszonylag magas; A szakadási nyúlás és az ütési szilárdság kisebb lehet; A húzórugalmassági modulus nagy. A hajlítószilárdság az anyag merevségét tükrözi. Minél nagyobb a hajlítószilárdság, annál nagyobb az anyag merevsége. Éppen ellenkezőleg, minél nagyobb a szívósság. Az ASTM D790 szabványos vizsgálati módszerei a hajlítási tulajdonságokra szerint ezek a vizsgálati módszerek merev és félmerev anyagokhoz egyaránt alkalmasak. Nem mondják, hogy hajlékony anyagokhoz alkalmas, így a nagy szívósságú elasztomerek hajlítószilárdságát nem vizsgálják.




A fent említett szívósság és merevség a vizsgált mechanikai tulajdonságokhoz viszonyított. Balesetek történhetnek. Például az üvegszál erősítésű műanyag használata után megnő a merevsége, de nőhet a szakítószilárdsága és az ütési szilárdsága is. Ütő- és vibrációs terhelések hatására az anyagok nagy energiát képesek elnyelni, hogy bizonyos deformációkat okozzanak károsodás nélkül, amit szívósságnak vagy ütésállóságnak neveznek. Az építőacél (enyhacél), a fa, a műanyag stb. tipikus képlékeny anyagok. Az anyagok szívósságát figyelembe kell venni járdák, hidak, darugerenda és szeizmikus követelményeket támasztó szerkezetek esetében. A merevség és a törékenység általában összefügg. A ridegség arra a tulajdonságra utal, hogy amikor a külső erő elér egy bizonyos határt, az anyag hirtelen, figyelmeztetés nélkül megsemmisül, és tönkremenetelekor nem következik be nyilvánvaló képlékeny deformáció. A rideg anyagok mechanikai tulajdonságainak jellemzője, hogy a nyomószilárdság jóval nagyobb, mint a szakítószilárdság, és a töréskori nyúlási határérték nagyon kicsi. A tégla, kövek, kerámia, üveg, beton, öntöttvas stb. rideg anyagok. A képlékeny anyagokhoz képest meglehetősen kedvezőtlenek az ütési terhelésnek és a csapágyvibrációnak.




Műszaki műanyagként reméljük, hogy jó szívóssággal és merevséggel is rendelkezik. Az anyagok szívósságának javítása érdekében törekedni kell a merevség javítására is. Általában az elasztomer hozzáadása növelheti a szívósságot, a szervetlen töltőanyag pedig növelheti a merevséget. A leghatékonyabb módszer az elasztomer edzésének és a töltőanyag erősítésének kombinálása. A gyenge ütésállóság néhány fontos ipari műanyag teljesítményhibája. Például PVC, PS, PP stb., alkalmazásuk alacsony ütésállóságuk miatt különösen alacsony hőmérsékleten korlátozott. A hőre lágyuló műanyagok ütésállósága azonban nagymértékben javítható "ütésmódosító" hozzáadásával. Sokféle ütésmódosító létezik, mint például az ACR akrilát gyanta, az MBS metil-metakrilát-butadién-sztirol kopolimer, a CPE klórozott polietilén, az ABS, az EVA és az EPDM. A műanyag termékek módosító hatása szempontjából az ACR rendelkezik a legjobb átfogó teljesítménnyel. Az MBS az átlátható termékek fontos hatásmódosítója, és fontos szerepet játszik a globális hatásmódosítók piacán.