拉伸性能

Ⅰ. 拉伸强度

拉伸强度是最基本的静态强度。表征为以恒定的速率，在垂直于测试片横截面方向进行拉伸所需的最大负载，根据公式5.1进行计算。拉伸强度可分为两种类型，公称应力：用最大负荷除以初始横截面积；真实应力：最大负荷除以断裂时的横截面积。本技术资料是以公称应力类型作为拉伸强度。

表 5.1 TORELINA™ 拉伸性能(23℃)

Item	Units	Glass fiber reinforced		Glass + filler reinforced		Elastomer improvement			Unreinforced
Item	Units	A504X90	A604	A310MX04	A610MX03	A673M	A575W20	A495MA1	A900	A670T05
Tensile strength	MPa	190	195	130	140	150	150	150	80	70
Tensile elongation	%	1.6	2.0	0.8	1.0	2.1	1.5	1.7	13.0	20.0

* 测试方法: 参照ISO 527-1 和-2标准。

Ⅱ. 应力-应变曲线(S-S 曲线)

图 5.1 应力-应变曲线(23℃)
图 5.2 A310MX04/比例极限

机械性能（以拉伸性能为代表）可通过应力-应变曲线表征（以下简称“S-S 曲线”）（图5.1）。一般来说，材料的拉伸强度用S-S曲线的最大值来表示。但是，非强化PPS规格（例如：A900）主要看屈服点，拉伸强度是通过屈服强度体现的。而强化PPS的规格（例如：A504X90和A310MX40），在达到屈服点之前会发生脆性断裂，所以拉伸强度是由断裂强度体现的。S-S 曲线上拉伸强度与应变按比例线性的增加（比例极限），这个区域是弹性变形区域，如果撤除外力，变形的材料会恢复到原始的状态。一般来说，这个比例极限的斜率被称为弹性模量。弹性模量可通过画一条辅助线，来推算S-S 曲线的比例极限，根据胡克定律（公式5.2）计算而得。弹性模量的值越大，材料越难变形（越不易弯曲）。其中，拉伸弹性模量又被称为杨氏模量或纵向弹性模量。高填充PPS规格（玻纤和矿物填充含量很高，例如A310MX04和A610MX03）的杨氏模量特别高。（图5.2）

此外，S-S曲线的另一区域，当超过了屈服点，呈现出塑性变形区域，即使应变增加，拉伸强度的变化也很小。当外力撤除，变形的材料也不能恢复到原始状态。对于非强化PPS规格（例如：A900和A670T05），如果超过屈服点便不再均一伸长，而会出现局部伸长这样一种缩颈现象。

Ⅲ. 线性PPS和交联PPS

TORELINA™产品有两种类型，交联型（A504X90等）和线型（A604等）。但是两者的强化材的含量与类型都是一样的。因为两者聚合物的结构不同，交联型（以A604X90和A310MX04为代表）通常具有较高的弹性模量。而线型（以A604和A610MX03为代表）具有良好的拉伸强度和伸长率（韧性）。如图5.3和5.4。

图 5.3 玻纤强化PPS/S-S 曲线 (23℃)
图5.4 高填充PPS/S-S 曲线 (23℃)

Ⅳ. 弹性体改性的效果

图5.5 弹性体改性PPS/S-S 曲线 (-30℃)

TORELINA™有一系列通过热可塑性弹性体改性的规格（以下简称“弹性体”)，例如：A575W20、A673M、A495MA1和 A670T05。弹性体改性的效果是多方面的，包括成型性（吹塑成型）、机械性能、和二次加工性的改良。特别是机械性能，在低温的环境下能保持高韧性（伸长性和抗冲击性）和柔软性。（图5.5）这种低温特性赋予了金属插件的耐热循环性（低温脆化）和垫圈的密封性等。相对而言，弹性体相比PPS热稳定性较差，所以使用这种规格的材料时必须要考虑到耐热性下降和模具污染（模垢）加剧的事实。

Ⅴ. 温度关联

图. 5.6 至 5.23显示了TORELINA™ 9个代表规格的拉伸强度与温度关系的变化趋势。拉伸特性随着环境温度的的变化而变化，但是针对强化系的规格来说，在较大的温度范围内拉伸强度的保持率能够维持在一个较高的水平。特别是强化材含量高的高填充规格如A310MX04、A610MX03等，随着温度的变化，拉伸强度变化较小。相对而言，对于强化材含量较低的弹性体改性规格A673M，或者非强化系的PPS规格，温度的关联性相对较大，例如在高温领域拉伸伸长率会急剧增加。这些现象是PPS或者弹性体的分子运动的影响而造成的变化，这与分子链会发生断裂（热劣化）而导致强度下降是不一样的。特别是环境温度临近玻璃化转移温度点（PPS的Tg约为90℃）时，非结晶部分的分子运动加剧，导致这种变化更加的显著。（图. 5.6）