塑料工業(yè)硬質(zhì)聚氯乙烯給水管材料的應力松弛行為謝邦互楊鳴波馮建民李忠明潘必純余釗賈立蓉鐘蓉（四川大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程系，成都610065）（川路塑膠集團公司，成都610067）本文研究了硬質(zhì)聚氯乙烯給水管材料拉伸屈服強度與拉伸速度之間的關(guān)系；利用時(shí)間一溫度等效原理，通過(guò)平移疊加得到了溫度為20°C，松弛時(shí)間從103~104h的應力松弛模量主曲線(xiàn)；用類(lèi)似方法將材料各溫度下的屈服強度與拉伸速度倒數的），發(fā)現它們與非常相似。從中可以看到，在任一拉伸速度條件下，隨著(zhù)溫度（T）的升高，拉伸屈服強度（y）都逐漸下降，下降的幅度也呈逐步增大的趨勢。對比不同拉伸速度時(shí)的y ~T曲線(xiàn)，還可以發(fā)現拉伸速度越小，屈服強度隨溫度下降的幅度相應增大。為此，我們將試樣在不同溫度、不同拉伸速度下的屈服強度實(shí)驗數據，按拉伸速度（Vx）倒數的大小作圖（見(jiàn)）。圖中1/Vx表示拉伸時(shí)間（以試樣伸長(cháng)1mm的時(shí)間計）。
從可以看到，曲線(xiàn)形狀與中的松弛模量~時(shí)間曲線(xiàn)也非常相似，預示了拉伸屈服強度與拉伸時(shí)間的關(guān)系也可用時(shí)一溫等效原理進(jìn)行處理。是從這些實(shí)驗曲線(xiàn)出發(fā)，用時(shí)一溫疊加作圖法平移得到的溫度為20C的主曲線(xiàn)。該曲線(xiàn)同樣相當平滑，證實(shí)了其可信度較好。
我們應用強度主曲線(xiàn)進(jìn)行了初步嘗試，表2列出了兩種型號UVPC塑料分別用其產(chǎn)品成型方法（G7為注射，SG3為擠管）制得試樣的拉伸強度，另外將這兩種塑料自壓板材的結果也列在表中作。從表2中可以看到，SG7型UPVC注射樣在溫度為70C拉伸速度為1mm/min條件下的屈服強度是19.7MPa.根據主曲線(xiàn)，這個(gè)強度值相當于該試樣在通常（20C）條件下拉伸約30d的值，但在較高溫度下僅數分鐘得到。作為對比，從表2中還可看到，與SG7試樣在相同條件下經(jīng)歷相同的拉伸過(guò)程（70C數分鐘或者20C3d左右），SG3擠管試樣的拉伸強度卻有26.2MPa比SG7的強度高出不少。反之，若要求SG7試樣保持26. 2MPa的強度，從主曲線(xiàn)推測，其拉伸時(shí)間僅為2d左右?？梢?jiàn)，兩種材料試樣雖常規1mm/min）強度相差無(wú)幾（見(jiàn)表1），而抵抗應力松弛的能力卻可能有顯著(zhù)差異。經(jīng)歷相同較長(cháng)時(shí)間的松弛和蠕變，材料強度下降的差距更趨明顯。這種差異從Ay兩種表2兩種硬質(zhì)聚氯乙烯塑料樣品的拉伸屈服強度UPVC的拉伸屈服強度主曲線(xiàn)本研究結果證實(shí)了UPVC在低于玻璃溫度較多的狀態(tài)下，仍可用時(shí)一溫等效原理對其力學(xué)行為進(jìn)行處理；也為研究給水管材料在恒定應力狀態(tài)下的破壞行為提供了簡(jiǎn)便、快速評價(jià)與表征的實(shí)驗基礎。
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