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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 4.2 矩形箍筋约束混凝土1约束作用机理1受力破坏过程小配箍率时t0 . 3的破坏过程及特点应力接近素混凝土单轴抗压强度前,应力应变曲线和素混凝土的应力应变曲线基本相同； 其中 c .0 4 f c 时,应力应变关系为直线,c 0 4. f c 后,应力应变曲线开头微凸；应力接近单轴抗压强度时c f c , p 1500 1700 10 6,箍筋应变较小st 400 600 10 6,约束成效不明显,混凝土抗压强度提高不多；混凝土纵向应力到达峰值 c pc p时,箍筋应力有所增长但仍未屈服st 900 1200 10 6；混凝土应力较单轴抗压强
2、度有所提高c f cc f c,但增长不大；混凝土纵向应变在峰值应变前后c 0 . 85 1 . 11 pc,试件显现沿纵筋外缘的竖向裂缝,约束混凝土进入软化段；混凝土应变超过峰值应变后 c pc,随着混凝土纵向压应变的增加,裂缝不断显现、进展、贯穿,混凝土膨胀急剧进展泊松比增大,箍筋开头屈服,混凝土的应变到达 c 3000 4500 10 6；此时箍筋的约束效应最大,混凝土尚未到达三轴抗压强度；接近破坏时,爱护层混凝土开头剥落,钢筋全部外露；箍筋全部屈服甚至个别拉断,约束区混凝土的破坏大多为斜剪破坏 ,由于箍筋未被全部拉断,混凝土存在残余抗压强度；此时混凝土的纵向压应变远远高于素混凝土的极限
3、压应变,到达c40006000106；较高配箍率时t0 . 36.085的破坏过程及特点上升段应力应变曲线的斜率约束混凝土的弹性模量可能小于素 混凝土的弹性模量,缘由是箍筋较多,爱护层混凝土密实度难以保证、且箍筋内外混凝土的整体性不好；混凝土纵向裂缝显现后,混凝土的膨胀加大,箍筋对混凝土的约束效应 显现且很大；约束混凝土的应力应变曲线没有明显的峰值；混凝土显现第一条纵向裂缝和箍筋开头屈服时的纵向应变值接近小配名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 箍率混凝土的相应应变,但不同的是,高配箍率混凝土试件均发生在峰值以前；接近
4、破坏时,约束混凝土抗压强度较单轴抗压强度提高 1 倍以上c pc f cc 2 f c,约束混凝土峰值应变为素混凝土峰值应变的10 倍以上pc 10 p 10 , 000 30 , 000 10 6；破坏时,混凝土横向膨胀明显；全部钢筋外露、屈服,箍筋接近圆形,个别箍筋拉断； 爱护层混凝土全部剥落, 核心混凝土显现 挤压流淌 变形,显现局部鼓凸；2矩形箍筋约束机理矩形箍筋约束机理约束分区位置约束力约束力特点约束成效无约束区爱护层无无无弱约束区箍筋内侧邻近箍筋的纵向张拉压纵向大弱力和横向索效应压力横向小 接近 45 0 线强约束区对角线区双向箍筋的张拉压力强3影响因素体积配箍率、配箍特点值、约束
5、指标 t体积配箍率：tV stV st,iliast,iV csA corsA cor体积强度比、约束指标、配箍特点值、套箍指标：tfytV st4fytA sttfytfc V cfcsd corfc约束指标越大,混凝土抗压强度和峰值应变越大,且增长速度随着约束指标的提高而增大；t0 . 3时,约束混凝土应力应变曲线没有屈服平台,存在明显峰值,箍筋在混凝土应力到达峰值后屈服；t0 . 36时,约束混凝土应力应变曲线有屈服平台,没有明显峰值点,箍筋在混凝土应力到达峰值前屈服；界限约束指标为：t0 . 32NsttfcA cor系矩形箍筋约束混凝土的三轴抗压强度箍筋贡献值数小于螺旋箍筋的 应；箍
6、筋间距 s2,说明矩形箍筋的约束效应小于螺旋箍筋的约束效名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 箍筋间距较大时s1.15b,箍筋约束作用甚微,仅当箍筋间距满足 s b 时,箍筋才有明显约束作用；对于约束指标 t相等而间距存在差异如 1 倍时,应力应变曲线在上升段包括峰值应力 f cc 和峰值应变 pc差异甚小；但下降段有明显区分,箍筋间距越小,下降段越高,混凝土残余强度越高、混凝土延 性越好；箍筋型式 封闭、 135 0 绑扎箍筋和焊接箍筋的约束效应没有明显差异；复合箍筋减小了钢筋的自由长度、提高了横向约束刚度,对核心混
7、凝土 的约束成效更好；在约束指标相等的条件下, 复合箍筋约束混凝土的强度与峰值应变较简 单箍筋情形有稍许提高,下降段更为平缓,延性更好；总体情形与简洁 箍筋差异不大；2矩形箍筋约束混凝土理论模型1Sargin模型 1971 假定箍筋屈服；依据平稳条件, 运算箍筋约束力, 并假定约束力沿箍筋内侧匀称作用于核 心混凝土四周；将约束混凝土简化为半无限空间,将箍筋约束力简化为间距为箍筋间距s的分布集中力, 利用 Boussinesq公式运算核心混凝土内部应力 其中横向约束应力为uu2fu322；z2u规定核芯面积位置两箍筋中间 、利用承载力极值条件确定临界核芯面积Acb2u02；运算核芯面积约束应力值
8、；依据 Richart 三轴抗压强度公式,运算约束混凝土抗压强度：fccfc16 . 4fy1322,u0s2确定全截面混凝土抗压强度；2Sheikh 模型1982 将截面划分为有效约束核芯区和非约束区,箍筋中间截面的有效截面核心区面积最小,截面上核芯区大小 A 由截面外形角度 和高度外形角度 打算；有效截面核芯区参数 和 由试验确定 参数详细含义及取值待查 ；核芯区混凝土三轴抗压强度与箍筋体积配箍率、箍筋工作应力等因素有关；正方形箍筋、纵筋匀称分布约束混凝土的峰值应力为：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - fcck
9、s1B215nc221s2sfsfc140P oc.5B2B参数详细含义及取值待查约束混凝土的应力应变曲线由四段组成；3矩形箍筋约束混凝土数值方法1996 -应变全曲过镇海模型罗苓隆,过镇海.箍筋约束混凝土的受力机理及应力线运算 ,混凝土力学性能性能试验讨论,第 6 集,1996对截面进行约束分区；建立箍筋应力与不同分区混凝土约束应力的关系方程；建立不同分区混凝土的本构关系；利用变形和谐方程,运算纵向应变与竖向荷载平均应力的数值关系；建立约束混凝土本构关系；4矩形箍筋约束混凝土试验结果1 抗压强度CEB-FIP MC90 模型 1990约束应力：01nstfcn182纵筋根数影响系数3 n箍筋
10、间距影响系数s1s2 b0三轴抗压强度：当 0 0 . 05 cf 时,f cc 1 5 0 f c待查,量刚不对,cf 好像该在括号内当 0 0 . 05 cf 时,f cc 1 . 125 .2 5 0 f c待查,同上当考虑荷载的长期效应时,三轴强度折减 15过镇海模型 1986当t0 . 32时,fcc10 5.tfcfc当t0 . 32时,fcc.0 551 . 9t2 变形特点值峰值应变CEB-FIP MC90 模型 1990ccfcc22103fc过镇海模型 1986名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - -
11、矩形箍筋约束混凝土峰值应变过镇海,1986表达方式当t0 . 32峰值应变pc1.2 5ttppp700说明fc106时pc分段描述当t0 . 32时pc356 . 225172单一描述pcpt极限应变CEB-FIP MC90 模型 1990cu0 . 2f0.351103stfccn约束应力：023 应力应变曲线 CEB-FIP MC90 模型 1990上升段二次抛物线2当0ccc时,cfcc2cccccc下降段平台当ccccu时,cfcc曲线参数fcc峰 值 应 力 长 期 荷 载 折 减 15 ：fcc150fc00 . 05cf 或.11252 5.0fc00 . 05cf峰值应变：c
12、cfcc22103fc极限应变：cu0 2.f03 5.103c 过镇海模型 1986变量定义名师归纳总结 xc,yfc第 5 页,共 20 页tpccc0 . 32无屈服平台,有明显峰值点,双段曲线描述- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - fcc10 5.tfcpc12 5.tp上升段：当0x1时,ya,cx32a, cx2a,c2x3下降段：当x1时,yd,cxx2x1参数取值：对于 C20C30混凝土上升段曲线参数a,c1.1 8ta,a.2 4.0 01fcu.0905下降段曲线参数d,c1.1 75.055d,d.0 132f0. 785tcut
13、0 . 32有屈服平台,无明显峰值点,单曲线描述fcc0 . 551 9.tfcpc6 2.25tpy0x.0680 . 12x1.370.51 x.1胡海涛模型清华高校,1990,适合于高强混凝土上升段：当0x1时,ya,cx23x2a,c2 xa,c2x3下降段：当x1时,yd,cxx1a,c2 . 77.0 029fc13 5.t4d,c119.f22 .36105t10cfcc11.09t1sfcbpc136.t1spbMander 约束混凝土模型 1988J.B. Mander, M.J.N. Priestly, R. Park. Theoretical Stress-Strain
14、Model for Confined 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - ConcreteJ. Journal of Structural Division, ASCE, Vol.114, No.8, pp.18041826,August,1988 基本参数：应力应变曲线：单一曲线描述,当0ccu时,cfccrcxrxr1约束混凝土相对应变：xcc约束混凝土应力应变曲线系数：rfcEcEcsecE素混凝土弹性模量 MPa：E c5000约束混凝土峰值割线模量：Esecfcccc约束混凝土抗压强度：fccfc1 .25
15、42. 25417 .94fl2fl圆形截面fcfc约束混凝土极限应变：cu0 . 0041 4.sfyhhuccpc15fcc1fcc约束混凝土峰值应变：fc有效约束应力：名师归纳总结 圆形截面径向约束应力lf Mpa：fl1kesfyhflxk exfyh第 7 页,共 20 页2矩形截面 x 方向约束混凝土有效约束应力Mpa：矩形截面 y 方向约束混凝土有效约束应力 Mpa：yflxk efyh矩形截面圆形截面体积配箍率：sdAshd2s4矩形截面 x 方向体积配箍率：xAsxBs矩形截面 y 方向体积配箍率：yAsyDs- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -
16、 - - 有效约束系数：keA eA cc圆形截面有效混凝土核心面积：Ae4ds2W i21s1s2矩形截面有效混凝土核心面积：A eBDni162B2DA cc1ccA c符号说明：fcc：约束混凝土抗压强度cc：约束混凝土峰值应变 cu：约束混凝土极限应变 s：横向钢筋体积配箍率fyh：横向钢筋屈服强度hu：横向钢筋极限应变xc：约束混凝土相对应变cccf ：混凝土单轴抗压强度 pc：素混凝土峰值受压应变,一般 pc .0 002 lf ：约束混凝土侧向压应力 Mpa lxf ：x 方向约束混凝土有效约束应力 Mpa lyf ：y 方向约束混凝土有效约束应力 Mpa k ：有效约束系数 A
17、 ：有效混凝土核心面积 A ：矩形截面平行 x 方向横向钢筋总面积 A ：矩形截面平行 y 方向横向钢筋总面积名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - B ：矩形截面约束混凝土核心宽度,至约束钢筋中心 D ：矩形截面约束混凝土核心长度,至约束钢筋中心 W ：约束钢筋净间距s ：约束钢筋垂直净间距中心距离 Sheikh 模型1982 s基本特点： 考虑约束强化效应；采纳上升段三段折线下降段描述 上升抛物线段 2当0cs 1时,cfcc2ccs 1s 1平台段当s 1cs 2时,cfcc下降直线段当cs 2时,cfcc10 .
18、1585s 203.fccs ,0.s 2残余平台段c.0 3fccKent-Park 模型 1971基本特点： 不考虑上升段约束强化效应、 考虑下降段约束效应； 采纳上升段二段折线下降段描述 上升抛物线段2当0cpc时,cfc2ccpcpc下降直线段当cpc时,cfc10.5pc02.fc率.05pc20.676 .2fc3sb10305.fc894sb：箍筋外皮间宽度；s：箍筋内皮间体积配箍下降平台段c0 . 2fcBjerkeli 模型 1985基本特点： 考虑了混凝土的约束效应； 考虑了高强混凝土的特性； 应力应变 曲线为抛物线上升段斜直线、 平台二折线下降段；见陈肇元： 高强混凝土及
19、其应用； 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 聚乙烯 PE简介化学名称：聚乙烯英文名称： polyethylene ,简称 PE 结构式：聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也包括乙烯与少量 - 烯烃的共聚物；聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种；聚乙烯的性能1. 一般性能聚乙烯为白色蜡状半透亮材料,柔而韧,比水轻,无嗅、无味、无毒,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂,且不发生溶胀；工业上为使用和贮存的便利通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒
20、,制成半透亮的颗粒状物料；PE 易燃,燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象； 聚乙烯的性质因品种而异,主要取决于分子结构和密度,也 与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关；2. 力学性能 PE 是典型的软而韧的聚合物；除冲击强度较高外,其他力学性能肯定值在 塑料材料中都是较低的； PE密度增大, 除韧性以外的力学性能都有所提高；LDPE 由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能较低,但韧性良好,耐冲击；HDPE支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些；相对分子质量增大, 分子链间作用力相应增大, 全部力学性能, 包括韧性也都提 高；几种 PE的力学性能见表 1-1
21、 ；表 1-1 几种 PE力学性能数据名师归纳总结 性能LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯第 10 页,共 20 页邵氏硬度 D 4146 40 50 6070 6467 拉伸强度 MPa 720 15 25 2137 3050 拉伸弹性模量MPa 100 300 250550 400 1300 150 800 压缩强度 MPa 12.5 22.5 缺口冲击强度kJ-2 m8090 70 4070 100 弯曲强度 MPa 1217 15 25 2540 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - PE 受热后,随温度的上升,结晶部分逐步熔化
22、,无定形部分逐步增多；其熔点与结晶度和结晶外形有关；HDPE的熔点约为 125137,MDPE的熔点约为126134,LDPE的熔点约为 105115；相对分子质量对 PE的熔融温度基本上无影响；PE的玻璃化温度 Tg随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而且因测试方法不同有较大差异,一般在-50 以下； PE在一般环境下韧性良好,耐低温性 耐寒性 优良,PE的脆化温度 Tb 约为 -80 -50 ,随相对分子质量增 大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140；PE的热变形温度 THD 较低,不同 PE的热变形温度也有差异, LDPE约为 3850,下同 ,MDPE约
23、为 5075,HDPE约为 6080；PE的最高连续使用温度不算太低, LDPE约为 82100,MDPE约为 105121,HDPE为 121,均高于 PS和 PVC；PE的热稳固性较好,在惰性气氛中,其热分解温度超过 300；PE 的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用；PE 的线胀系数约在15 30 10-5K-1 之间,其制品尺寸随温度转变变化较大；几种 PE的热性能见表 1-2 ；表 1-2 几种 PE热性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯熔点105 115 120125 125 137 190210 热降解温度 氮气 300 300 300 300
24、热变形温度 0.45MPa 3850 50 75 6080 7585 脆化温度-80 -50 -100 -75 -100 -70 -140 -70 线性膨胀系数 10-5 K-1 1624 1116 -1比热容 Jkg K 2218 2301 1925 2301 -1热导率 / W mK 0.35 0.42 PE分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种 PE的电性能见表 1-3 ；PE的体积电阻率较高, 介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率的影响,因而相宜于制备高频绝缘材料；它的吸湿性很小,小于 0.01 质量分数,电性能不受环境湿度的影响；尽管 PE具有优良的介电性能和绝缘性,
25、但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能到达Y 级工作温度 90；表 1-3 聚乙烯的电性能名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 性能LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率 / cm 101616 1010161017介电常数 /F m-1 10 6Hz20 4570 18 28 介电损耗因数10 6Hz35 介电强度 /kV -1 mm5. 化学稳固性 PE 是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳固性；室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化
26、钾 以及各类盐溶液 包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等 ,即使在较 高的浓度下对 PE也无显著作用；但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓 慢腐蚀作用；PE 在室温下不溶于任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀；随着温 度的上升, PE 结晶逐步被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当到达肯定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等；如LDPE能溶于 60的苯中, HDPE能溶于 8090的苯中,超过 100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中；但即使在较高温度下 丙酮、乙醚、甘油和植物油中；PE仍不溶于水、脂肪族醇、PE 在大气、阳光和氧的作用下易发生
27、老化,详细表现为伸长率和耐寒性降 低,力学性能和电性能下降,并逐步变脆、产生裂纹,最终丢失使用性能；为了 防止 PE的氧化降解, 便于贮存、 加工和应用, 一般使用的 PE原料在合成过程中 已加入了稳固剂,可满意一般的加工和使用要求；如需进一步提高耐老化性能,可在 PE中添加抗氧剂和光稳固剂等；PE分子链主要由碳、 氢构成,本身毒性极低, 但为了改善 PE性能,在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳固剂等塑料助剂,可能影响到它的卫生性；树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,到污染；且用量极少, 一般树脂不会受PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触简洁引起溶胀,PE中有些低相对分子质
28、量组分可能会溶于其中,因此,长期使用 生一种蜡味,影响食用成效；1.1.2 聚乙烯的分类PE容器盛装食用油脂会产名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 聚乙烯的生产方法不同,其密度及熔体流淌速率也不同；按密度大小主要分为低密度聚乙烯LDPE、线型低密度聚乙烯LLDPE、中密度聚乙烯MDPE、高密度聚乙烯HDPE；其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种,是工业上常用的聚乙烯,其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或 LLDPE；按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、一般相对分子质量聚乙 烯、超高相对分子质量聚乙
29、烯；按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯；1. 低密度聚乙烯 英文名称： Low density polyethylene,简称 LDPE 低密度聚乙烯,又称高压聚乙烯；0.925g/cm 3,质轻,柔性,具有良好的延长性、电绝缘性、化学稳固性、加工性能和耐低温性可耐- 70,但 力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差；分子结构不够规整,结晶度较低 55%65%,熔点 105 115；LDPE可采纳热塑性成型加工的各种成型工艺,如注射、挤出、吹塑、旋转 成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等,成型加工性好；主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日
30、用品、建筑材 料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等；2. 高密度聚乙烯 英文名称： High Density Polyethylene,简称 HDPE 高密度聚乙烯,又称低压聚乙烯；无毒、无味、无臭,白色颗粒,分子为线型结构,很少有支化现象, 是典型的结晶高聚物；力学性能均优于低密度聚乙烯,熔点比低密度聚乙烯高,约 125 137,其脆化温度比低密度聚乙烯低,约 -100 -7 0, 0.960g/cm3；常温下不溶于一般溶剂,但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀,在 70以上时稍溶于甲苯、醋酸中；在空气中加热和受日光影响发生氧化作用；能耐大多数酸碱的腐蚀；吸水性小,
31、具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳固性好,仍具有较高的刚性和韧性,介电性能、耐环境应力开裂性亦较好；HDPE可采纳注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法,生产薄膜制品、日用名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带,绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等；3. 线性低密度聚乙烯英文名称： Linear Low Density Polyethylene,简称 LLDPE 线形低密度聚乙烯被认为是“ 第三代聚乙烯” 的新品种,是乙烯与少量高 级 - 烯烃 如丁烯 -1 、己烯 -
32、1 、辛烯 -1 、四甲基戊烯 -1 等 在催化剂作用下,经高压或低压聚合而成的一种共聚物,为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒,密度 0.918 0.935g/cm3；与 LDPE相比,具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点,且软化温度和熔融温度较高,仍具有良好的耐环境应力开裂性,耐冲击强度、耐撕裂强度等性能；并可耐酸、碱、有机溶剂等；LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄 膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等； 由于不存在长支链, LLDPE的 65 70用于制作薄膜；4. 中密度聚乙烯 英文名称： Medium density polyethylene
33、,简称 MDPE - 烯烃共聚,掌握密度而成；MDPE的 中密度聚乙烯是在合成过程中用 密度为 0.926 0.953g/cm 3,结晶度为 70 80,平均相对分子质量为 20 50 60,熔融温度 126135,万,拉伸强度为 8 24MPa,断裂伸长率为 熔体流淌速率为 0.1 35g10min,热变形温度 0.46MPa49 74； MDPE最 突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性；MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法,生产工 艺参数与 HDPE和 LDPF相像,常用于管材、薄膜、中空容器等；5. 超高相对分子质量聚乙烯,简称 UHMWPE 英文名称：
34、ultra-high molecular weight polyethylene 超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高,耐疲惫,耐磨,是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料；其相对分子质量到达 300600 万,密度 0.936 0.964g/cm3,热变形温度 0. 46MPa85,熔点 130136；UHMWPE 因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能,如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能,广泛应用于机械、运输、纺织、名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 造纸、矿业、农业、化工及体育运动器
35、械等领域,其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛；另外,由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性,已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用,而且,超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异,在- 40时仍具有较高的冲击强度,甚至可在 - 269下使用；超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上 已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等；由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa s,流淌性极差,其熔体流淌速率几乎为零,所以很难用一般的机械加工方法进行加工；近年来,通过对一般加工设备的改造,已使超高相对分子质量聚乙烯由最初 的压制
36、 - 烧结成型进展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特别方法的成型；6. 茂金属聚乙烯 茂金属聚乙烯 mPE是近年来快速进展的一类新型高分子树脂,其相对分子质量分布窄, 分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能,已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等；1.1.3 聚乙烯的成型加工 PE的熔体粘度比 PVC低,流淌性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型 加工性能； 前文已介绍了各类聚乙烯可采纳的成型加工方法,下面主要介绍在成 型过程中应留意的几个问题；聚乙烯属于结晶性塑料,吸湿小,成型前不需充分干燥,熔体流淌性 极好,流淌性对压力敏锐,成型时宜用高压注射,料温匀称,填充速度快,保压充分；不
37、宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大；留意挑选浇口位 置,防止产生缩孔和变形；PE 的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度；LDPE在 180左右, HDPE在 220左右,最高成型加工温度一般不超过 280；熔融状态下, PE 具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量削减熔体与空气的接触及在高温下的停留时间；PE 的熔体粘度对剪切速率敏锐,随剪切速率的增大下降得较多；当剪切名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 速率超过临界值后,易显现熔体破裂等流淌缺陷；制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的掌握；不管实行快速冷却仍是缓慢冷却, 应尽量使制品各部分冷却速率匀称一样,以免产生内应力, 降低制品的力学性能；收缩范畴和收缩值大 一般成型收缩率为1.5 5.0 ,方向性明显,易变形翘曲,冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统；软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模；1.1.4 聚乙烯的改性聚乙烯属非极性聚合物, 与无机物、 极性高分子相容性弱, 因此其功能性较差,采纳改性可提高 PE的耐热老化性、高速加工性、冲击