屈服强度(拉伸)

塑料的机械性能

什么是抗拉强度?抗拉强度是塑料材料在被拉或拉伸时承受最大拉应力而不损坏的能力。它是材料从弹性变形到塑性变形的点。

弹性变形-当应力消除时，材料恢复到加载前的尺寸。适用于小应变(橡胶除外)。变形是可逆的，非永久性的
塑性变形-当应力消除后，材料不会恢复到以前的尺寸，但会产生永久的、不可逆的变形。

抗拉强度通常被称为极限抗拉强度每横截面积的力单位．

抗拉强度分为三种(见下图1)：

屈服强度(A)-材料在不产生永久变形的情况下所能承受的应力
极限强度(B)-材料能承受的最大应力
强度(C)-破裂点应力-应变曲线上的应力坐标

换句话说，材料首先是弹性变形的——当你释放压力时，它们会恢复到原来的形状。然后，在更大的压力下，它们会发生塑性变形，这就是屈服——当你释放压力时，它们会被永久拉伸成新的形状。最后,他们打破;这最终是拉应力，或断裂点。

»选择“抗拉强度好”的合适塑料，满足您的要求

屈服时的拉伸强度(TS),有时被称为屈服时的拉应力，测量塑料在屈服点可以承受的应力，即当应变的增加不是由应力的增加引起的。对于将要被拉伸或承受张力的材料来说，这是很重要的。对于结构应用，屈服应力通常是比抗拉强度更重要的特性，因为一旦屈服应力通过，结构就会变形超过可接受的极限。

因此，它是以下重要的力学性能之一:

材料评价
质量控制
结构设计
建模和
失效分析

查看更多关于抗拉强度屈服:

»抗拉强度与屈服强度的差异
»如何测量塑料的拉伸性能?
»拉伸性能的意义和影响塑料拉伸强度的因素
»屈服强度(拉伸)-几种塑料的性能值

屈服强度与抗拉强度

屈服强度是指材料在不发生永久变形的情况下所能承受的应力，或在某个点上它将不再恢复到原来的尺寸(长度减少0.2%)。而抗拉强度是指材料在被拉伸或拉伸时所能承受的最大应力。

屈服强度可以在应力-应变曲线上看到，即曲线不再是线性的点。
由于很难确定直线不再是线性的确切点，屈服强度通常是应力-应变曲线上的值与完全线性时的值相差0.2%的点

典型的应力-应变曲线

应力-应变曲线

当在物体上施加一个拉伸力(拉力)时，它会延伸，其行为可以通过弹性变形区域的应力-应变曲线(已知胡克定律)得到。力产生的延伸不仅取决于材料，还取决于其他因素，如物体的尺寸(如长度、厚度等)。

压力定义为单位面积塑料的力，其单位为Nm^－2或Pa。拉应力的计算公式为:

σ(应力)= F/A

其中σ为应力(单位为牛顿每平方米或帕斯卡)，F为力(单位为牛顿，通常缩写为N)， A为试样的截面积。

而Strain定义为单位长度的扩展量。因为它是长度的比值，所以应变没有单位。

ε(应变)= ΔL/L₀；ΔL = L-L₀

L在哪里₀为被拉伸杆的原始长度，L为被拉伸后的长度。ΔL是横条的延伸，这两个长度的差值。

了解更多关于其他机械性能:杨氏模量，韧性，硬度，屈服伸长，断裂伸长率，断裂强度(拉伸)

抗拉强度测量单元

在国际体系中抗拉强度单位是帕斯卡(Pa)(或兆帕斯卡，MPa，甚至GPa，兆帕斯卡)，相当于牛顿每平方米(N/m²）.

在美国，磅力每平方英寸(lbf/ In²或psi)，或千磅每平方英寸(kpsi)通常用于方便测量抗拉强度。

请注意在工程中，强度和刚度是两个经常被混淆的概念。正确的材料分类，请阅读刚度“在这里。

典型弹性体，柔性塑料，刚性塑料和纤维的应力应变图
(来源:聚合原理，第四版，George Odian)

如何测量塑料的拉伸性能?

拉伸试验测量折断试样所需的力和试样拉伸或拉长到断裂点的程度。

一般来说，“拉伸试验方法”是用来测量塑料的拉伸性能。常用的方法有:

ASTM D638塑料拉伸性能的标准试验方法
ISO 527 - 1:2012-拉伸性能的测定。一般原则

当然，除了下面列出的方法外，还有其他几种方法，但这里不讨论。

ASTM D638和ISO 527试验方法

ASTM D638而且ISO 527测试方法包括在规定的条件下，以标准哑铃形试样的形式测定塑料和塑料复合材料的拉伸性能。定义的条件可以从预处理，温度，湿度，到测试机器的速度。

该方法用于研究试件的拉伸行为。

观看这个有趣的视频关于塑料的微拉伸强度测试根据ASTM D638

来源:ADMET

由拉伸试验结果可计算出:

为ASTM D638试验速度由材料规格决定。为ISO 527测试速度通常为5或50mm/min测量强度和伸长率，1mm/min测量模量。

引伸计是一种用来测量物体长度变化的装置。它适用于应力应变测量和拉伸试验。

拉伸性能的意义

拉伸性能为塑料工程设计提供了有用的数据。
拉伸性能经常包括在材料规格中，以确保质量。
在新材料和新工艺的开发过程中，经常测量拉伸性能，以便对不同的材料和新工艺进行比较。
最后，拉伸性能通常被用来预测材料在非单轴拉伸载荷形式下的行为。

影响塑料抗拉强度的因素

聚合物的强度进一步由它们的:

分子量:聚合物的强度随着分子量的增加而增加，在分子量的某一值时达到饱和水平。
- 在较低的分子量下，尽管存在结晶性，但由于范德华力较弱，聚合物链结合松散，链可以很容易地移动，因此强度较低
- 高分子量聚合物-聚合物链变大，因此交联，给聚合物强度

交联交联限制了链的运动，增加了聚合物的强度。

结晶度:聚合物结晶相强度增加;因此分子间的键合更为显著。因此，聚合物的变形可以产生更高的强度，从而形成定向链。

除了测试速度，纤维定向水平，温度，填料含量等也会影响热塑性塑料的抗拉强度值。

几种塑料屈服(拉伸)值时的强度

聚合物的名字	最小值(MPa)	马克思价值(MPa)
ABS -丙烯腈丁二烯苯乙烯	29.6	48.0
ABS阻燃	25.0	50.0
ABS高温	30.0	50.0
ABS高影响	20.0	40.0
ABS/PC共混-丙烯腈丁二烯苯乙烯/聚碳酸酯共混	45.0	55.0
ABS/PC混合20%玻璃纤维	75.0	80.0
ABS / PC阻燃	50.0	60.0
非晶TPI共混，超高热，耐化学腐蚀(高流量)	112.0	112.0
非晶TPI，高热，高流量，无铅可焊，30% GF	147.0	147.0
非晶TPI，高热，高流动，透明，无铅可焊(高流动)	101.0	101.0
非晶TPI，高温，高流量，透明，无铅可焊(标准流量)	101.0	101.0
非晶TPI，中等热，透明	95.0	95.0
非晶TPI，中等温度，透明(食品接触批准)	95.0	95.0
非晶TPI，中等温度，透明(脱模级)	95.0	95.0
非晶TPI，中热，透明(粉末状)	95.0	95.0
ASA -丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯	35.0	40.0
ASA/PC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚碳酸酯共混	50.0	65.0
ASA / PC阻燃	58.0	58.0
ASA/PVC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚氯乙烯共混	45.0	50.0
CA -醋酸纤维素	19.0	43.0
CAB -醋酸纤维素丁酸酯	16.0	43.0
CP -本体酸纤维素	22.0	50.0
氯化聚氯乙烯	40.0	55.0
四氟乙烯	42.0	42.0
ECTFE	29.0	32.0
EVA -乙烯乙烯醋酸酯	7.00	40.0
EVOH -乙烯乙烯醇	50.0	94.0
高密度聚乙烯	25.0	30.0
HIPS -高冲击聚苯乙烯	20.0	40.0
HIPS阻燃剂V0	20.0	30.0
离聚体(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)	3．1	30.0
LCP -液晶聚合物	175.0	175.0
连结控制协定碳纤维增强	190.0	240.0
连结控制协定玻璃纤维增强	160.0	220.0
连结控制协定矿物填充	110.0	180.0
低密度聚乙烯	10．0	20.0
线性低密度聚乙烯	10．0	30.0
MABS -透明丙烯腈丁二烯苯乙烯	42.0	48.0
pa11 -(聚酰胺11)30%玻璃纤维增强	32.0	40.0
导电PA 11日	23.0	40.0
PA 11、灵活	25.0	27.0
刚性PA 11日	40.0	45.0
pa12(聚酰胺12)、导电	32.0	-
PA 12,纤维增强	23.0	40.0
PA 12、灵活	23.0	24.0
pa12，玻璃填充	39.0	49.0
PA 12,刚性	38.0	44.0
pa46 -聚酰胺46	65.0	85.0
pa46, 30%玻璃纤维	128.0	132.0
pa6 -聚酰胺6	50.0	90.0
pa6 -10 -聚酰胺6-10	50.0	65.0
pa66 -聚酰胺6-6	45.0	85.0
pa66, 30%玻璃纤维	100.0	125.0
pa66, 30%矿物填充	148.0	1152.0
pa66，耐冲击改性，15-30%玻璃纤维	90.0	120.0
pa66，影响修改	35.0	50.0
聚酰胺semi-aromatic	70.0	78.0
PAI -聚酰胺-酰亚胺	150.0	150.0
PAI, 30%玻璃纤维	210.0	210.0
拜,低摩擦	125.0	165.0
PAN -聚丙烯腈	50.0	65.0
PAR - Polyarylate	69.0	69.0
聚对苯二甲酸丁二酯30%玻璃纤维	135.0	140.0
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维	90.0	160.0
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维阻燃剂	90.0	140.0
PC(聚碳酸酯、高热量	61.0	69.0
PCL -聚已酸内酯	24.0	25.0
PE(聚乙烯30%玻璃纤维	52.0	63.0
PE/TPS -热塑性淀粉	30.0	55.0
PEEK - Polyetheretherketone	90.0	110.0
PEEK 30%碳纤维增强	200.0	220.0
PEEK 30%玻璃纤维增强	150.0	180.0
裴——Polyetherimide	100.0	110.0
PEI, 30%玻璃纤维增强	150.0	160.0
裴,矿物填充	90.0	100.0
PEKK (Polyetherketoneketone)，低结晶度	100.0	105.0
PESU——Polyethersulfone	80.0	90.0
PESU 10-30%玻璃纤维	75.0	140.0
PET -聚对苯二甲酸乙二醇酯	50.0	57.0
PET, 30%玻璃纤维增强	130.0	150.0
PET, 30/35%玻璃纤维增强，抗冲击改性	100.0	110.0
PETG -聚对苯二甲酸乙二醇酯	50.0	51.0
PE-UHMW -聚乙烯超高分子量	20.0	25.0
PFA——Perfluoroalkoxy	15.0	30.0
π-聚酰亚胺	120.0	120.0
聚乳酸-聚乳酸	59.0	61.0
PLA -注射成型	48.0	52.0
PMMA -有机玻璃/丙烯酸	38.0	70.0
PMMA(丙烯酸)高温	65.0	79.0
PMP,不会	16.0	18.0
PMP 30%玻璃纤维增强	60.0	68.0
PMP矿物填充	17.0	18.0
聚酰胺66(尼龙66)/碳纤维，长，30%填充重量	290.0	290.0
聚酰胺66(尼龙66)/碳纤维，长，40%填充重量	305.0	305.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，40%填充重量	230.0	230.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，40%填充重量	210.0	210.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，50%填充重量	270.0	270.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，50%填充重量	230.0	230.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，60%填充重量	270.0	270.0
聚酰胺66(尼龙66)/玻璃纤维，长，60%填充重量	250.0	250.0
聚丙烯均聚物(PP均聚物)/玻璃纤维，长，30%填充重量	120.0	120.0
聚丙烯均聚物(PP均聚物)/玻璃纤维，长，填充重量40%	130.0	130.0
聚丙烯均聚物(PP均聚物)/玻璃纤维，长，填充重量40%	120.0	120.0
聚丙烯均聚物(PP均聚物)/玻璃纤维，长，50%填充重量	130.0	130.0
聚丙烯均聚物(PP均聚物)/玻璃纤维，长，50%填充重量	130.0	130.0
聚甲醛(缩醛)	54.0	78.0
POM(缩醛)冲击修正	35.0	50.0
POM(缩醛)低摩擦	48.0	69.0
POM(缩醛)矿物填充	50.0	75.0
PP -聚丙烯10 - 20%玻璃纤维	35.0	56.0
PP, 10-40%矿物填充	19.0	27.0
PP, 10-40%滑石粉填充	22.0	28.0
PP, 30-40%玻璃纤维增强	42.0	70.0
PP(聚丙烯)共聚物	20.0	35.0
PP(聚丙烯)均聚物	35.0	40.0
影响PP、改性	11.0	28.0
聚苯醚	45.0	65.0
PPE, 30%玻璃纤维增强	100.0	130.0
PPE、阻燃	45.0	65.0
PPE,影响修改	50.0	56.0
PPE、矿物填充	65.0	75.0
聚苯硫醚	50.0	80.0
PPS, 20-30%玻璃纤维增强	130.0	150.0
PPS, 40%玻璃纤维增强	120.0	150.0
PPS,导电	60.0	140.0
PPS，玻璃纤维和矿物填充	60.0	150.0
PPSU -聚苯砜	70.0	76.0
PS(聚苯乙烯)30%玻璃纤维	70.0	70.0
PS(聚苯乙烯)晶体	35.0	60.0
PS,高温	40.0	60.0
事业单位-聚砜	69.0	80.0
PSU, 30%玻璃纤维增强	100.0	125.0
事业单位矿物填充	65.0	70.0
聚四氟乙烯-聚四氟乙烯	9.0	30.0
PVC(聚氯乙烯)， 20%玻璃纤维增强	60.0	90.0
PVC、增塑的	4.0	7.0
PVC,增塑的	10．0	25.0
PVC刚性	35.0	50.0
聚偏氯乙烯	20.0	30.0
PVDF -聚偏氟乙烯	20.0	56.0
SAN -苯乙烯丙烯腈	65.0	85.0
SAN, 20%玻璃纤维增强	100.0	120.0
苯乙烯马来酸酐	35.0	50.0
SMA, 20%玻璃纤维增强	56.0	75.0
SMA，阻燃V0	20.0	25.0
甲基丙烯酸甲酯苯乙烯	36.0	85.0
TPI-PEEK混合，超高热，耐化学，高流量，240C UL RTI	105.0	105.0
TPS/PE -热塑性淀粉/聚乙烯共混物(30微米薄膜测试)	25.0	25.0
TPS-Injection通用、淀粉的全科医生	19.0	45.0
tps注射防水，淀粉WR	7.0	11.0

高抗拉强度的市售聚合物等级

了解更多关于其他机械性能:杨氏模量，韧性，硬度，屈服伸长，断裂伸长率，断裂强度(拉伸)

免责声明:通过聚合物选择器获得的所有数据和信息，包括但不限于材料适用性、材料性能、性能、特性和成本，仅供参考用途。尽管聚合物选择器中包含的数据和信息被认为是准确的，并与我们所知的最好的相对应，但它们不提供任何类型的默示保证。聚合物选择器中包含的数据和信息旨在指导聚合物选择过程，不应被视为具有约束力的规范。该信息是否适合任何特定用途的决定完全是用户的责任。在使用任何材料之前，用户应该联系材料供应商，以便获得关于他们正在考虑的材料的具体、完整和详细的信息。聚合物选择器中包含的部分数据和信息是基于聚合物供应商提供的商业文献而泛化的，其他部分来自我们专家的评估。

版权SpecialChem SA

关注的焦点

设计更安全、更强大、更可持续的医疗设备

了解用于医疗设备的Arnitel®TPEE

为汽车工业设计高性能，耐用的材料

在汽车应用中使用平板玻璃纤维的好处

100%天然纤维解决方案，更轻和更强的产品

满足您的可持续发展目标与Sappi Symbio