聚合物的银纹 实验目的 1、观察在张应力作用下聚合物银纹的形成和生长 2.了解溶剂对银纹形成的影响。 、实验原理 银纹现象是高分子材料所特有的一种力学现象。银纹与裂纹有着本质的不同:裂纹中不含 有任何高分子村抖,而银纹中却仍然有30一50%体积分数的高分子材料。这些取向的高分子以 微纤维的形式系着银纹的两银纹面(图1),银纹依然具有强度,其力学性能也有粘弹现象。银 纹的另一个特点是银纹的平面垂直于产生银纹的张应力,在张应力作用下能产生银纹的局部区 域内,聚合物呈塑性变形,高分子链在张应力方向高度取向,并吸收能量。在材料表面的银纹 总可见一凹槽,在体内的银纹也有一定的空穴。这是由于聚合物的塑性伸长引起的体积增加尚 不足于补偿因横向收缩导致体积的减小,致使在银纹内产生大量的空穴,因此其密度及折光指 数下降。由于银坟的折光指数低于聚合物本体,因此在银纹和聚合物之间的界面有全反射现象 因此可以对聚合物材料所出现的银纹现象进行观测在纯应力作用下引发的银纹,称为应力银纹, 受应力和溶剂联合作用引发的银纹称为应力一溶剂银纹。(聚合物材料环境应力银纹和环境应 力开裂的特性在工业上可用来检查制品的内应力.只要在一定温度范围内,在规定的溶剂中浸泡 定时间,制品上不出现银纹即为合格,相当简单.)溶剂对银纹的形成和影响主要表现在以下 两个方面:①导致在低应力条件下银纹的形成和生长:②在银纹已形成的条件的条件下加速银 纹生长成裂纹,导致材料的断裂和破坏。图2为在常应变作用下聚苯乙烯引发银纹的动力学曲 线,从图中可以看出溶剂的存在将大大降低产生银纹所需的张应力。 银纹是与断裂密切相关的现象。许多聚合物材料,特别是热塑性塑料,其制品在储存和使 用过程中,由于应力以及环境的影响,住住会因出现银纹而影响其使用性能。银纹的生成是玻 璃态高聚物脆性断裂的先兆。银纹中物质的破裂往往造成裂纹的引发和生成,以至于最后发生 断裂现象。银纹还与裂缝不同,它有可逆性。在压力下或在玻璃化温度以上退火时,银纹就回 缩以至消失。例如应力银纹的聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚碳酸酯在加热到各自软化点以 上时,可回复到未开裂时的光学均一状态。聚碳酸酯在160℃加热几分钟,银纹就消失了。 本次实验以非结晶性聚合物聚苯乙烯薄板为原料,通过在板中央穿孔导致的应力集中,然 后将样品装上夹具进行拉伸,观察银纹的形成,了解溶剂对银纹生长的的影响1 聚合物的银纹 一、实验目的 1、观察在张应力作用下聚合物银纹的形成和生长； 2． 了解溶剂对银纹形成的影响。 二、实验原理 银纹现象是高分子材料所特有的一种力学现象。银纹与裂纹有着本质的不同：裂纹中不含 有任何高分子村抖，而银纹中却仍然有 30 一 50%体积分数的高分子材料。这些取向的高分子以 微纤维的形式系着银纹的两银纹面（图 1），银纹依然具有强度，其力学性能也有粘弹现象。银 纹的另一个特点是银纹的平面垂直于产生银纹的张应力，在张应力作用下能产生银纹的局部区 域内，聚合物呈塑性变形，高分子链在张应力方向高度取向，并吸收能量。在材料表面的银纹 总可见一凹槽，在体内的银纹也有一定的空穴。这是由于聚合物的塑性伸长引起的体积增加尚 不足于补偿因横向收缩导致体积的减小，致使在银纹内产生大量的空穴，因此其密度及折光指 数下降。由于银坟的折光指数低于聚合物本体，因此在银纹和聚合物之间的界面有全反射现象， 因此可以对聚合物材料所出现的银纹现象进行观测在纯应力作用下引发的银纹，称为应力银纹， 受应力和溶剂联合作用引发的银纹称为应力一溶剂银纹。（聚合物材料环境应力银纹和环境应 力开裂的特性在工业上可用来检查制品的内应力.只要在一定温度范围内,在规定的溶剂中浸泡 一定时间,•制品上不出现银纹即为合格,相当简单.）溶剂对银纹的形成和影响主要表现在以下 两个方面：①导致在低应力条件下银纹的形成和生长；②在银纹已形成的条件的条件下加速银 纹生长成裂纹，导致材料的断裂和破坏。图 2 为在常应变作用下聚苯乙烯引发银纹的动力学曲 线，从图中可以看出溶剂的存在将大大降低产生银纹所需的张应力。 银纹是与断裂密切相关的现象。许多聚合物材料，特别是热塑性塑料，其制品在储存和使 用过程中，由于应力以及环境的影响，住住会因出现银纹而影响其使用性能。银纹的生成是玻 璃态高聚物脆性断裂的先兆。 银纹中物质的破裂往往造成裂纹的引发和生成，以至于最后发生 断裂现象。银纹还与裂缝不同，它有可逆性。 在压力下或在玻璃化温度以上退火时，银纹就回 缩以至消失。例如应力银纹的聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯， 聚碳酸酯在加热到各自软化点以 上时，可回复到未开裂时的光学均一状态。聚碳酸酯在160℃加热几分钟，银纹就消失了。 本次实验以非结晶性聚合物聚苯乙烯薄板为原料，通过在板中央穿孔导致的应力集中，然 后将样品装上夹具进行拉伸，观察银纹的形成，了解溶剂对银纹生长的的影响