POLİMERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

          Polimerlerin mekanik özellikleri; deformasyon, kuvvet, sıcaklık ve çevrenin kimyasal özelliklerine bağlıdır.  Polimerler diğer malzeme gruplarından faklıdır. Çok elastik bir polimerin elastik modülü 7 MPa değerine ulaşırken, bazı rijit polimerler 4 GPa değerine ulaşabilirler. Polimerler genel olarak yarı kristal bir yapıya sahiptirler. Polimerlere basit çekme, basit kayma ve eş değer sıkıştırma gibi testler uygulanır.

Basit çekme/basma deneyi:

Malzemeye belirli (aynı) yönde bir çekme kuvveti uygulandığında, malzeme uzama gözlenir. Uzama veya gerinim (ε) ile çekme gerilimi (σ) arasındaki ilişki:

σ= E.ε  

σ= F/Ao              

ε= ΔL / Lo

E=Çekme modülü

          Basit çekme                             basit basma

Malzemeye uygulanan çekme sırasında, malzemenin boyu uzarken, eni daralır. Bu daralmanın, uzamaya oranı v poisson oranıdır. Bu oran bir çok polimer için 0.4-0.5 arasındadır.

Basit kayma:

Malzemeye uygulanan kayma geriliminde, malzemenin hacminde bir değişme gözlenmez. Malzemeye uygulanan gerilim (t) ile kayma olayı gerçekleşir. Kayma gerilimi, kayma açısının tanjantı ile orantılıdır.

τ= Gθ

G: kayma modülü

Eş değer sıkıştırma:

Malzemeye uygulanan sıkıştırma kuvvetinde, sıkıştırmaya neden olan gerilim basınçtır (P) ve malzemenin şekli aynı kalırken hacminde küçülme gözlenir.

P = B(ΔV/Vo)

Burada, B=Blok modülü ΔV=hacım değişimi Vo=orijinal hacım