Essais de traction des polymères

Source : Roberto Leon, département de génie Civil et environnemental, Virginia Tech, Blacksburg, VA

Matériaux polymères sont largement utilisés dans des structures civiles, avec des utilisations allant de produits d’étanchéité très douces à tubes plus rigides dans les systèmes d’aqueduc et d’égout. La définition la plus basique d’un polymère est une structure moléculaire avec la répétition des sous-unités. Le polymère terme vient du grec, où les « poly » signifie beaucoup, et «-mer » désigne l’unité de base. Monomères, ou mers unique, sont les unités répétitives spécifiques. Avec des polymères, la structure, y compris la longueur de l’épine dorsale de carbone et la flexibilité variable, dictera les propriétés du polymère. Les polymères sont classés en 3 sous-catégories : plastiques, élastomères et polymères tringle rigide. Matières plastiques sont subdivisés en résines thermodurcissables, qui ne pas ramollir sur chauffage et thermoplastiques, qui ramollir Lorsque chauffé et durcir le refroidissement. En outre, les thermoplastiques sont pour la plupart linéaires ou ramifiés polymères avec peu ou pas de réticulation, tandis que les résines thermodurcissables présentent une structure 3D et ont étendu la réticulation. Élastomères ou caoutchoucs, sont longs, enroulés de chaînes et peut être étiré jusqu'à deux fois la longueur d’origine, mais se contractera de retour à la taille d’origine en relâchant, tandis que les polymères tringle rigide n’étirement pas et sont forts, structures cristallines.

Dans ce laboratoire, nous examinerons plusieurs différents matériaux polymères, y compris le polyéthylène haute densité (PEHD), polychlorure de vinyle (PVC), le nylon et le méthacrylate de méthyle (acrylique) afin de comprendre l’ampleur et la diversité de la contrainte / déformation courbes de ces matériaux et comment leurs propriétés mécaniques affectent leurs performances.

1. Obtenir des éprouvettes de traction typiques d’acrylique, nylon, HPDE, PVC et matériaux polymères.
2. À l’aide d’un micromètre, mesurer la largeur et l’épaisseur à plusieurs endroits le long de l’axe de chaque échantillon pour déterminer les dimensions transversales moyennes. Enregistrement la moyenne mesurée de largeur et l’épaisseur de chaque échantillon sur la feuille de données.
3. Placer l’échantillon dans les poignées. Assurez-vous qu’au moins 80 % de chaque extrémité est bien fixé sur les poignées, ce qui permettron

Pannes typiques pour ces matériaux figurent au Fig. 1 Fig. 4. La Fig. 1 montre la progression de l’insuffisance dans un polyéthylène, avec une striction initiale et la progression ultérieure de striction et descendre le spécimen comme les chaînes polymériques dérouler. Matériau polyéthylène haute densité, si chargée lentement, peut s’étendre sur plusieurs fois sa longueur initiale (Fig. 2). PVC, en revanche, montre une progression de défaillance similaire, mais avec bea...

Fig. 9 montre la grande variation dans les caractéristiques de charge-déformation de plusieurs polymères. Le comportement varie de purement robuste, élastique et cassante pour le spécimen acrylique à doux, hautement visco-élastique et très ductile pour le PEHD. Elles reflètent les propriétés extrêmes des thermodurcissables (acrylique) à thermoplastique (HDPE, en nylon et PVC). Il est intéressant de noter que le PVC, qui est fréquemment utilisé en fini et pies dans nos bâtiments et maisons, montre un bo...