材料的性能從根本上來講是由溫度和負荷時間的等價性決定的，但這一原則往往會被塑料加工商和設計者所忽視。這里有一些相關的指導。
粘彈性是材料的一個基本性能，在衡量其表現時，負荷時間和溫度具有等價性，由于所有聚合物本質上都是粘彈性的，這一原理適用于所有塑料的力學性能，不幸的是，這些原則通常只在提供了一個非常嚴格的數學處理的主題的教科書中得到討論，實際意義往往迷失在數學中；因此，設計塑料零件和指定原材料的工程師仍然不知道這一非常重要的原理。
簡單地說，在負載條件下，溫度升高的影響也可以通過延長時間的影響而不增加溫度的影響來觀察到，例如，聚丙烯的模量可以從在室溫下的1600 MPa(232 kpsi)降低到在60C(140F)下的800 MPa(116 kpsi)。模量是剛度的度量，定義為應力除以應變，如果我們在室溫下對該PP的一束梁施加4 MPa(580 psi)的應力，我們將立即觀察到0.25%的應變，如果我們在60℃下對材料進行同樣的操作，我們將觀察到一個更高的應變，為0.50%，這反映在由溫度升高引起的模量降低中，但是，如果我們在室溫下施加相同的4MPa應力，然后保持該應力10小時，我們將觀察到相同的總應變?yōu)?.50%。
第一個0.25%會發(fā)生在我們施加應力的瞬間，剩下的0.25%會發(fā)生在隨后的10小時內，這是一種我們稱之為蠕變的現象，在這個例子中，時間-溫度的等價性是，增加40°C(104°F)等于10小時。這種等效性的具體情況因材料而異，甚至同一材料在不同的溫度區(qū)間表現的差異也是不一樣的。
應變率是時間的倒數，應力相同時，同時樣的應變如果所需的時間越長，應變率越低；反之，時間越短，應變率越高。同樣，在同樣的應力和應變下，如果所需的溫度越高，那么應變率就越低；反之，溫度越低，應變率越高。圖1顯示了這個原理的一個示例，在相同的溫度下，使用三種不同的應變率對PP材料進行了拉伸試驗---應變速度是由拉伸測試儀的十字頭移動的速度表示。在最慢的十字頭速度下，材料的屈服強度和模量均處于最低值。
隨著速度的增加，屈服強度和模量也會增加。由于應變率的增加，材料似乎更強、更硬，這種效果也可以通過保持應變率恒定而逐步降低測試溫度來實現。
塑料材料和許多其他類型材料一樣，一個重要的性能是，隨著強度和剛度的增加，延展性降低。在拉伸試驗中，斷裂伸長率或極限伸長率的特性被認為是延展性的一種相對測量方法。圖1未顯示拉伸試驗的所有拉伸形變情況，但在最慢的5mm/min時，極限延伸率超過300%，而50mm/min時，斷裂延伸率為125%，500 mm/min時進一步降低至30%。
沖擊測試是使用更高的應變率譜來評估延性的另一種方法。圖2和圖3顯示了在室溫下對聚氯乙烯（PVC）材料進行的儀器沖擊測試的結果，分別使用兩種不同的速度：15英尺/秒和5英尺/秒。紫色的線表示樣品上的載荷，藍色的線表示在制造故障過程中收集的能量。
圖2中的高速試驗顯示，負荷在大約3毫秒的時間內迅速增加。一旦測試達到最大值，負載就會迅速下降，這表明出現了脆性故障的發(fā)生，幾乎所有產生故障所需的能量，總共21焦耳，都花費在啟動故障的過程中，而產生最終故障則很少需要額外的工作。
圖3所示的低速試驗，看起來似乎是在不同的更堅硬的材料上進行的。載荷逐漸增加，部分原因是最初沖擊的速度較低，但當達到峰值負荷時，可以觀察到最重要的差異。這些材料不是立即釋放能量，而是繼續(xù)管理事件的能量，將測試的時間框架延長到20毫秒以上，這在沖擊測試中是不變的。造成這種沖擊所需的總能量增加了大約50%到32焦耳。但最重要的是，由于沖擊速度的變化，破壞模式從脆性變?yōu)檠诱剐浴?/p>
這里說明的PP拉伸試驗和聚氯乙烯（PVC）沖擊試驗的兩種變化，也可以通過保持應變率相同和改變進行試驗時的溫度來產生。降低溫度與增加應變速率的效果相同，而提高溫度與降低應變速率的效果相同。如果沒有告訴您測試是如何執(zhí)行的，那么您將無法知道選擇了哪些更改，這就是重點——塑料也不能。
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