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机械性能
机械性能
东丽PBT树脂TORAYCON™在一般条件下成型时,其结晶度在35~45%之间,相比其他的结晶性树脂,成型条件对机械性能的影响很低。而且由于吸水率极低,也无需考虑因吸水而造成的机械性能变化。
Ⅰ. 拉伸特性
东丽PBT树脂TORAYCON™1401X06的断裂伸长率在常温下可达到300%,且具有高韧性。
东丽PBT树脂TORAYCON™是耐热性出色的树脂,但和其他的热塑性树脂一样,拉伸特性会受到环境温度的影响。图1表示了1401X06和1101G-30拉伸强度与温度的关联性,图2表示了1401X06拉伸强度、断裂伸长率,拉伸速率三者之间的关系。而诸如1101G-30这样的玻璃纤维强化品种,虽然表现出较高的机械性能,但断裂伸长率只有3~5%。
图1拉伸强度与温度的关联性
拉伸强度、断裂伸长率与拉伸速率的关联性(1401X06)
Ⅱ. 弯曲特性
东丽PBT树脂TORAYCON™的弯曲特性和其他热塑性树脂一样会受到环境温度的影响。
图3为弯曲强度的温度依赖性。图4为弯曲模量的温度依赖性。
图3弯曲强度的温度依赖性。
图4弯曲拉伸率的温度依赖性。
1101G-30在130℃时的弯曲强度为95MPa,弯曲模量约为3.5GPa,即使在高温下也具有优异的机械性能。
Ⅲ. 冲击强度
东丽PBT树脂TORAYCON™是同样具有优异冲击强度的树脂。表2中列出了各品名的冲击强度。
悬臂梁缺口冲击强度相比其他工程塑料说不上高,但从更加实用的耐冲击性的判断标准,落锤冲击强度方面来看是非常高的,譬如是聚甲醛树脂的40倍以上。
项目 | 单位 | 非强化 | 玻璃纤维强化 | |
---|---|---|---|---|
1401X06 | 聚甲醛 | 1101G-30 | ||
拉伸冲击强度 a) | kJ/m2 | 310 | 260 | - |
落锤冲击强度 b) | N·m | 17 | 0.4 | 0.4 |
悬臂梁冲击强度 | ||||
无缺口 c) | kJ/m2 | NB | - | 6.5 |
有缺口 d) | J/m | 50 | 60 | 80 |
a)ASTM D1822 S型哑铃 1/8"厚
b)40mmφ、22mm t的圆板、落锤前端5mmR
c)1/8"厚
d)1/2"厚
图5表示了冲击强度与温度的关联性。东丽PBT树脂TORAYCON™即使在低温下也保持着良好的冲击强度。

图5冲击强度与温度的关联性
Ⅳ. 耐蠕变特性

图6拉伸蠕变曲线
应力的状态下长时间使用的话,会出现蠕变破坏以及蠕变变形问题。
图6表示东丽PBT树脂TORAYCON™的拉伸蠕变。
东丽PBT树脂TORAYCON™是耐蠕变性良好的树脂,但特别在高温,高应力下使用的话,选择玻璃纤维强化品种(1011G-30)较为合适。
Ⅴ. 耐疲劳度

图7疲劳曲线
东丽PBT树脂TORAYCON™是有着出色耐疲劳度的树脂。耐疲劳度(悬臂梁弯曲疲劳试验)如图7所示。
与认为是热塑性树脂中有着最佳耐疲劳度的聚甲醛树脂相比, 非强化品种1401X06的耐疲劳度更加优异。
重复107 次试验后1401X06的疲劳强度为30MPa,1101G-30为45MPa。
Ⅵ. 耐摩擦,磨耗特性
东丽PBT树脂TORAYCON™是有着出色耐摩擦,磨耗特性的树脂。与聚甲醛树脂的比较结果如表3所示。
项目 | 单位 | 非强化 | 玻璃纤维强化 | ||
---|---|---|---|---|---|
1401X06 | 聚甲醛 | 1101G-30 | |||
泰伯磨损量 a) | mg/1000循环 | 10 | 14 | 23 | |
P V 値 | V=23m/min | MPa·m/min | 20 | 23 | - |
V= 5m/min | 25 | - | 36 | ||
动摩擦系数 b) | P=0.3MPa V=23m/min |
0.26 | 0.30 | 0.35 | |
P=1MPa V=10m/min |
0.30 | 0.35 | - | ||
固定摩耗量 b) | P=1MPa V=23m/min |
mg/(h·cm2) | 0.50 | 0.57 | - |
P=2MPa V= 5m/min |
0.80 | 0.80 | - | ||
比磨耗量 c) | V=23m/min | m3/(kg·m) | 0.01 | 0.12 | - |
V= 5m/min | 2.0 | 3.6 | - |
a) ASTM DIO44,车轮CS-17负荷1000 g
b) 铃木式摩耗试验机,无润滑,对比材料 S45C
c) 大越式摩耗试验机,板车3.7kg,行驶距离100m
Ⅶ. 耐候性
东丽PBT树脂TORAYCON™能较好地耐紫外线劣化。图8~12为1401X06,1101G-30的加速耐候试验和室外暴露试验的测试结果。
1401X06,1101G-30是受室外暴露影响而引起物性降低程度小以及尺寸变化小的树脂,尤其是试用用途中如若需长时间被阳光直射,那和其他树脂一样,我们建议对白色或者黑色进行着色。
图8户外暴露引起的物性变化(其1)
图9户外暴露引起的物性变化(其2)
图10室外暴露引起的吸水率变化
图11 1401X06的耐候性
(阳光耐气候试验箱照射)图12 1101G-30耐候性(阳光耐气候试验箱照射)
Ⅷ. 耐热循环性
表4,5表示东丽PBT树脂TORAYCON™的耐热循环性。
1401X06和1101G-30物性降低程度及尺寸变化少,耐热循环性优异。
正如将在稍后解释的那样,需注意东丽PBT树脂TORAYCON™一般在热水中长时间使用的情况。
但是,正如表4,5中的冷热循环试验结果所示那样,间歇性或者短时间置于热水中的话是可以使用的。
项目 | 单位 | 1401X06 | 1101G-30 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
试验前 | 15循环 | 30循环 | 試験前 | 15循环 | 30循环 | ||
拉伸强度 | MPa | 56 | 50 | 49 | 140 | 130 | 130 |
拉伸断裂伸长 | % | 300 | 280 | 270 | 4.2 | 3.8 | 3.8 |
a) 1循环、室温(1h) →沸水 (1h) →室温 (1h)
项目 | 单位 | 1401X06 | 1101G-30 | ||
---|---|---|---|---|---|
试验前 | 试验后 | 试验前 | 试验后 | ||
拉伸强度 | MPa | 56 | 52 | 140 | 136 |
拉伸断裂伸长 | % | 310 | 300 | 4.0 | 3.6 |
冲击强度无缺口 b) | kJ/m2 | NB | NB | 65 | 55 |
吸水率 | % | - | 0.29 | - | 0.21 |
尺寸增加率 | % | - | -0.12 | - | -0.01 |
a) 热循环条件
沸水(2h) →0℃水(2h)以3次循环为一个周期
b) 试验片 1/2"厚