Plastikinių gaminių tvirtumo ir standumo supratimas modifikuojant plastikinius gaminius

Oct 09, 2022

Palik žinutę

„Standumas“ reiškia jėgą, reikalingą objekto vienetinei deformacijai; „Lankstumas“ reiškia objekto deformaciją veikiant vienetinei jėgai. Matyti, kad kuo didesnis „standumas“, tuo mažesnė tikimybė, kad objektas deformuos (tai rodo mažas pailgėjimas); Didesnio „lankstumo“ objektai dažniau deformuojasi (tai rodo didesnis pailgėjimas). Idealioje būsenoje objekto standumas linkęs į begalybę (arba objekto deformacija veikiant jėgai yra tokia maža, kad į ją galima nekreipti dėmesio), todėl objektą vadiname standžiu kūnu. Atliekant mechaninę analizę, jo paties deformacija gali būti neatsižvelgiama. Todėl standumas yra požymis, atspindintis objekto deformacijos sunkumą. Kalioji medžiaga yra gana minkšta, o fizinių savybių lakšto tempimo pailgėjimas ir atsparumas smūgiams yra palyginti didelis; Kietumas, tempiamasis stipris ir tamprumo modulis yra palyginti maži. Standžiųjų medžiagų kietumas ir atsparumas tempimui yra palyginti dideli; Pailgėjimas trūkimo metu ir smūgio stiprumas gali būti mažesnis; Tamprumo tempimo modulis yra didelis. Lenkimo stipris atspindi medžiagos standumą. Kuo didesnis atsparumas lenkimui, tuo didesnis medžiagos standumas. Priešingai, tuo didesnis kietumas. Pagal ASTM D790 standartinius lankstumo savybių bandymo metodus, šie bandymo metodai tinka tiek standžioms, tiek pusiau standžioms medžiagoms. Nesakoma, kad jis tinkamas kaliosioms medžiagoms, todėl didelio kietumo elastomerai nebus tikrinami dėl stiprio lenkimo.




Pirmiau minėtas kietumas ir standumas yra susiję su išbandytomis mechaninėmis savybėmis. Gali įvykti nelaimingi atsitikimai. Pavyzdžiui, panaudojus stiklo pluoštu sustiprintą plastiką, jo standumas tampa didesnis, tačiau gali padidėti ir atsparumas tempimui bei smūgio stiprumas. Esant smūgio ir vibracijos apkrovoms, medžiagos gali sugerti didelę energiją, kad nepažeisdamos susidarytų tam tikra deformacija, kuri vadinama kietumu arba atsparumu smūgiams. Statybinis plienas (švelnus plienas), mediena, plastikas ir kt. yra tipiškos kaliosios medžiagos. Turi būti atsižvelgiama į dangos, tilto, krano sijos ir konstrukcijų su seisminiais reikalavimais medžiagų atsparumą. Kietumas ir trapumas paprastai yra susiję. Trapumas reiškia savybę, kad išorinei jėgai pasiekus tam tikrą ribą, medžiaga staiga be įspėjimo sunaikinama, o sunaikinus nelieka akivaizdžių plastinių deformacijų. Trapių medžiagų mechaninių savybių charakteristikos yra tokios, kad stipris gniuždant yra daug didesnis nei tempiamasis stipris, o ribinė deformacijos vertė gedimo metu yra labai maža. Plytos, akmenys, keramika, stiklas, betonas, ketus ir kt. yra trapios medžiagos. Palyginti su kaliosiomis medžiagomis, jos yra gana nepalankios smūgio apkrovai ir guolių vibracijai.




Kaip inžinerinis plastikas, tikimės, kad jis tuo pat metu pasižymi dideliu kietumu ir standumu. Siekiant pagerinti medžiagų kietumą, taip pat reikėtų stengtis pagerinti standumą. Paprastai elastomero pridėjimas gali padidinti kietumą, o neorganinio užpildo – standumą. Veiksmingiausias būdas yra derinti elastomero grūdinimą su užpildo stiprinimu. Prastas atsparumas smūgiams yra kai kurių svarbių pramonėje plastikų veikimo trūkumas. Pavyzdžiui, PVC, PS, PP ir kt., jų pritaikymas ypač ribotas esant žemai temperatūrai dėl mažo atsparumo smūgiams. Tačiau termoplastiko atsparumą smūgiams galima gerokai pagerinti pridedant „smūgio modifikatorių“. Yra daug rūšių smūgio modifikatorių, tokių kaip ACR akrilato derva, MBS metilmetakrilato butadieno stireno kopolimeras, CPE chlorintas polietilenas, ABS, EVA ir EPDM. Plastikinių gaminių modifikavimo efekto požiūriu ACR pasižymi geriausiomis visapusiškomis savybėmis. MBS yra svarbus skaidrių produktų poveikio modifikatorius ir vaidina svarbų vaidmenį pasaulinėje poveikio modifikatorių rinkoje.