超高分子聚乙烯板材屬于非晶聚合物，在Tg和Tf之間的溫度范圍內(nèi)處于高彈態(tài)，高彈態(tài)是柔性鏈聚合物獨特的力學狀態(tài)，處于高彈態(tài)下的聚合物表現(xiàn)出有別于其他材料的力學特征——高彈性(稱橡膠彈性)。這時由于聚合物特有的鏈段運動的結(jié)果。
高彈性的主要特征如下：
1)彈性形變大。在彈性范圍內(nèi)的伸長率，高彈性形變高達l000%以上，而金屬材料、非金屬材料及玻璃等的普彈性形變僅為0.1%～l.0%。
2)形變需要時間。橡膠受到外力拉伸或壓縮時，產(chǎn)生的形變總是需要長時間達到平衡形變，即具有松弛特性。這時由于橡膠在外力作用下，進行的鏈段運動克服分子間的內(nèi)摩擦阻力，需要時間，因而形變落后于外力，形變需要時間。
3)形變有熱效應(yīng)。若對橡膠薄片快速拉伸，接著馬上把它貼在嘴唇上，會微微感到薄片在發(fā)熱。反之，回縮時有吸熱現(xiàn)象發(fā)生。而且放熱量隨伸長率增大而增加。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是：橡膠拉伸形變時，分子鏈和鏈段由混亂排列變成比較規(guī)整排列，熵值減少放出熱量;由于克服分子間內(nèi)摩擦阻力而消耗能量變成熱量;天然橡膠及很多合成橡膠在拉伸時發(fā)生微量結(jié)晶，放出少量熱量。
4)彈性模量小。橡膠的彈性模量通常要比其他固體物質(zhì)小，只有100000--1000000Pa，而且高彈性模量會隨溫度的升高而增大，隨溫度降低而減小。 |
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