Das mechanische Verhalten von Thermoplasten bei mittlerer und hoher Deformation bis zum Bruch

Zusammenfassung Es wird versucht, den Deformationsvorgang bis zum Bruch an einem unvernetzten thermoplastischen Material zu analysieren. Dabei zeigt es sich, daß das makroskopische Bruchverhalten des Materials durch die beiden konkurrierenden Vorgänge des mikroskopischen Fehlstellenwachstums und der aufgezwungenen makroskopischen Deformation bestimmt wird. Da das Fehlstellenwachstum wiederum von der molekularen Reaktion des Materials auf die Deformation abhängt, ergeben sich enge Zusammenhänge zwischen dem Dehnungs- und Bruchverhalten und den molekularen Relaxationsprozessen.Diese Zusammenhänge werden an einem Weichmacherfreien PVC erstens mit Hilfe von Zugversuchen in einem weiten Geschwindigkeits- und Temperaturbereich und zweitens mit einer indirekten Methode zur Verfolgung des Fehlstellenwachstums untersucht.Wenn mit niedrigeren Geschwindigkeiten die zur Verfügung stehende Zeit und bzw. oder die Versuchstemperatur zunehmen, steigt die mittlere Dehnbarkeit erstmalig an, wenn die Neben-Relaxationsmechanismen die Streckspannung abbauen können, und erreicht sehr hohe Werte, wenn die Hauptrelaxationsmechanismen die lokalen Spannungen an den Fehlstellen herabsetzen.

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Summary An attempt is made to analyse the deformation process of a non-crosslinked thermoplastic material until fracture occurs. It is shown that the macroscopic fracture behaviour is determined by the competition of the microscopic flaw growing with the macroscopic elongation. The flaw growing itself depends on the molecular reaction of the specimen against the elongation forced upon it. This causes certain relations between the strain- and fracture-behaviour and the molecular relaxation processes of the material.These relations were investigated by means of tensile tests on unplastified PVC in a wide speed and temperature range. Moreover the flaw growing during the tensile tests is examined by a new indirect method.With increasing test time and temperature the mean elongation increases for the first time, when the secondary relaxation processes are able to reduce the yield stress. A further marked increase of the elongation is to be stated when the main relaxation processes diminish the local stresses at the microscopic flaws.

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Vorgetragen auf der Jahrestagung der Deutschen Rheologen in Berlin-Dahlem am 22. Mai 1968.