4806164893

Tabela 3.1. Wartości modułu Younga (£) i wytrzymałości na zginanie (ow) trzech tworzyw w funkcji czasu działania obciążenia.

	t[ h]	1/60=1 min	24=1 dzień	120=5 dni	2000=3 mieś.	35000=2 lata	438000=501at
PVC-	E [MPaJ	3000	2235	2093	1867	1662	1500
u	OlM [MPa]	90	70	66	60	55	50
PP-H	E [MPa]	1250	693	608	484	383	312
	OfM [MPa]	39	27	25	22	19	17
PE-	E [MPa]	800	404	347	266	203	160
HD	O IM [MPa]	21	18	17	16	15	14

Wartość wytrzymałości na zginanie PE-HD dla t=2 lata wynosi 15MPa. Oznacza to, że naprężenie zginające o wartości 15MPa działające nieustannie spowoduje zniszczenie próbki po upływie dwóch lat. Zakres zmian własności sprężystych i wytrzymałościowych tworzyw sztucznych jest na tyle duży, że w wielu zastosowaniach (np. w rurociągach gazowych, wodnych itp.) projektanci muszą znać oszacowania wartości wytrzymałości i modułu sprężystości pod koniec zakładanego okresu użytkowania elementu. Problem ten większości opakowań raczej nie dotyczy, może z wyjątkiem długich okresów magazynowania w pojemnikach narażonych na działanie obciążeń (grawitacyjnych, ciśnienia itp.). Pojemniki z tworzyw sztucznych przewidziane do długotrwałej eksploatacji mogą wymagać uwzględniania podczas projektowania charakterystyk długotrwałych¹ (LTHS, MRS).

4. Próba rozciągania tworzyw sztucznych

Warunki i sposób przeprowadzania próby rozciągania tworzyw sztucznych są opisane w normie PN-EN ISO 527: 1998, Tworzywa sztuczne. Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu.

Typowa próbka (nazywana w normie kształtką) jest płaska i ma kształt „wiosełkowy” (rys. 4.1-2). Przy grubości 4,0±0,2 mm, szerokość części pomiarowej wynosi 10±0,2 mm a długość 80 lub 60 mm.

Wydłużenie s_B jest określane jako wydłużenie całkowite tuż przed wystąpieniem zniszczenia próbki. W badaniach stali i innych ciągliwych stopów metali przeważnie określa się wydłużenie względne próbki po jej zerwaniu (w przeszłości oznaczane symbolem A₅, obecnie A^c). Jest to odkształcenie trwałe a nie całkowite materiału (odkształcenie całkowite jest sumą składowej sprężystej (zanikającej po odciążeniu) i składowej trwałej, pozostającej w materiale nie obciążonym.

5

1

LTHS (Long term hydrostatic strength): wartość wytrzymałości długotrwałej określona przy założeniu liniowego spadku własności dla czasu trwania obciążenia f=100000h=l 1,4 lat lub t= 175000 h =20 lat.

MRS (Minimum reąuired strength): wartość naprężenia powodującego zniszczenie po 50. latach działania obciążenia

Charakterystyki materiałowe wyznaczane w próbie rozciągania tworzyw sztucznych zostały zdefiniowane nieco inaczej w porównaniu do standardów przyjętych w badaniach metali. Wielkość oznaczona na rys. 1.1 jako Om została określona w normie jako wytrzymałość na rozciąganie. Odpowiada ona (a_M) wytrzymałości na rozciąganie metali R_m. Wielkość a_y określono w normie jako granicę plastyczności materiału, chociaż jest ona bliższa pojęciu wytrzymałości na rozciąganie w rozumieniu normy do badania metali. Dlatego, należy mieć świadomość, że wielkości określane podobnymi terminami wg zasad badania metali i tworzyw sztucznych mogą mieć inny sens fizyczny.