拉伸试验

拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。拉伸性能的好坏，可以通过拉伸试验来检验。通过拉伸试验提供的数据，可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为产品质量评估、产品的验收以及新材料的设计、研发提供参考。

拉伸试验是指规定的试验条件下，沿试样纵向主轴恒速拉伸，直到试样断裂或应力（负载）或应变（伸长）达到某一预定值，并测量在这一过程中试样承受的负载及伸长。其中，试样制备和外观检查，按GB1039规定进行。测绘出试样在拉伸形变过程中的应力-应变曲线，图1为典型的应力-应变曲线。应力-应变曲线一般分两个部分：弹性变形区和塑性变形区。在弹性变形区域，材料发生可完全恢复的弹性变形，应力与应变呈线性关系，符合虎克定律。在塑性变形区，形变是不可逆的塑性形变，应力和应变增加不再呈正比关系。从应力-应变曲线上可得到材料的各项拉伸性能指标值：拉伸强度、断裂强度、断裂伸长率、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、拉伸弹性模量、泊松比等。其中，拉伸强度也称抗张强度，是反映材料抵抗拉伸破坏的能力。

不同的高聚物材料、不同的测定条件，分别呈现不同的应力-应变行为。根据应力-应变曲线的形状，目前可大致归纳为五种类型：

（1）软而弱。拉伸强度低，弹性模量小，且伸长率也不大，如溶胀的凝胶等。

（2）硬而脆。拉伸强度和弹性模量较大，断裂伸长率小，如聚苯乙烯等。

（3）硬而强。拉伸强度和弹性模量较大，且有适当的伸长率，如硬聚氯乙烯等。

（4）软而韧。断裂伸长率大，拉伸强度也较高，但弹性模量低，如天然橡胶、顺丁橡胶等。

（5）硬而韧。弹性模量大、拉伸强度和断裂伸长率也大，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙等。