在现场测试聚合物的冲击剪切测试

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 机械工程 机械工程

背景情况:

• 传统的材料老化和测试方法可能会对聚合物产生不准确的结果,其中液体吸收是可逆的,特别是在更高的温度下.
• 在现场测试可以在使用条件下更准确地评估聚合物特性.
• 之前的研究已经确定了高温聚乙烯 (PERT) 的相关性,该聚乙烯使用了现场穿孔剪切装置.

研究的目的:

• 评估样品制备对热塑性聚合物的机械性质测量的影响.
• 为了比较在流体暴露前不同聚合物等级的拉力和剪切性能相关性.
• 为了确定在高温下在脱离离子水中老化后机械性能的可逆性.

主要方法:

• 在模拟服务条件下利用现场穿孔剪切装置测量各种热塑性聚合物的剪切特性.
• 在95°C的脱离离子水中老化之前和之后,比较拉伸 (ASTM D638) 和剪切 (ASTM D732) 性能.
• 研究了不同样品制备技术对测量性能的影响.

主要成果:

• 样品准备方法显著影响拉伸和剪切性能之间的相关性,需要标准化才能进行可靠的比较.
• 对不同聚合物家族的拉力和剪切性能之间观察到明显的相关性.
• 在和脱水周期后的标准拉伸试验导致过高估计的机械性能.

结论:

• 准确地在现场评估聚合物的机械性质,需要标准化的样品制备方法.
• 聚合物类型会影响拉伸性和剪切性之间的关系,特别是在流体暴露下.
• 传统的老化后拉力测试可以提供误导性乐观的机械性能数据,因为可逆流体进入.