塑料熔体的弹性

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弹性是指除去导致变形的负荷，材料迅速回复其原尺寸的能力，而弹性变形是指全部变形中，在除去应力后能迅速回复的那部分变形；弹性模量则指在比例极限内，材料所受应力(如拉伸、压缩、弯曲、剪切等)与材料产生相应应变之比。

在剪切应力的作用下，材料所受的剪切应力τ，材料所产生的剪切弹性变形γ_R与材料剪切弹性模量G之间的关系为：

τ=Gγ_R或G=τ／γ_R (1－24)

与剪切粘度类似，在低剪切应力区，当τ＜10⁴N／m²时，剪切弹性模量G为常数；τ为10³～10⁶N／m²，此时的材料称为虎克弹性体。在高剪切应力区，当τ＞10⁴N／m²时，G不是常数，而是剪切应力的函数［即G=f(τ)］。对绝大多数塑料熔体来说，剪切弹性模量随剪切应力的提高而增大。

几种热塑性塑料材料的剪切模量与剪切应力的关系见图1－18。

图1－18 几种塑料材料剪切弹性模量与剪切应力的关系

1－PA66(285℃) 2－PA11(220℃) 3－共聚POM(200℃) 4－LDPE(190℃) 5－PMMA(230℃) 6－乙－丙共聚物(230℃)

在拉伸应力作用下，材料所受的拉伸应力σ、材料所产生的拉伸弹性变形ε与材料的拉伸弹性模量E之间的关系为：

σ=Eε_R

或E=σ／ε_R (1－25)

当σ为10²－10⁶N／m²时，E为常数，通常E=3G；当σ超过此值时，E是变量，但具体的变化规律还知之甚少。