分某点处的-斜率(图5-3)。
图5-3 杨氏模量的三种表示
聚合物材料的品种繁多，它们的应力-应变曲线呈现出多种多样的形式。若按在拉伸过程中屈服点表现、伸长率大小及其断裂情况，大致可以分为五种类型：①硬而脆；②硬而韧；③硬而强；④软而韧；⑤软而弱。图5-4所示为曲线的这五种类型。
图5-4 聚合物应力-应变曲线的类型
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属于硬而脆的一类有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)和许多酚醛树脂。它们其有高的模量和相当大的抗拉强度，伸长很小就断裂而没有任何屈服点，断裂伸长一般低于2％。硬而韧的聚合物有尼龙、聚碳酸酯等。它们模量高，屈服点高，抗拉强度大，断裂伸长率也较大。这类聚合物在拉伸过程中会产生细颈，是纤维和薄膜拉伸工艺的依据。硬而强的聚合物具有高的杨氏模量，高的抗拉强度、断裂前的伸长约为5％。一些不同配方的硬聚氯乙烯和聚苯乙烯的共混物属于这一类。橡胶和增塑聚氯乙烯属于软而韧的类型，它们模量低，屈服点低，或者是没有明显的屈服点，只看到曲线上有较大的弯曲部分，伸长很大(20％-1000％)，断裂强度还高。至于软而弱这一类的只有一些柔软的聚合物凝胶，无法用来承受外载，很少作材料来使用
由于聚合物材料的粘弹本质，拉伸过程明显受外界条件即试验温度和试验速率等条件的影响。当试验温度和试验速率改变时，应力-应变曲线可以改变它的类型。因此我们必须了解聚合物材料在拉伸过程中应力-应变曲线随各种因素变化而改变的情况，再根据使用环境的要求，才能选出合适的材料来进行设计和应用。单一温度和单一速率下测得的应力-应变曲线是不能作为设计依据的。
当研究材料的塑性行为时，由于形变已很大，试样尺寸的改变与原有的尺寸相比已不能忽略。应力和应变定义中所包含的试样尺寸需用瞬时尺寸。真应力?真，也叫做瞬时应力，为单位瞬时面积上的力，?真=P/A，，A为在载荷P时试样截面的瞬时面积。真应力适用于研究材料的内在特性，在下面讨论材料屈服行为中大都使用真应力。而当考虑材料整体性质时，使用习用应力可能更为方便，譬如以习用应力表示的抗拉强度表明试样能承载的最大载荷等。
同样，以瞬时长度l代替原标距长l0,真应变定义为Δl/l0这个量的积分：
它们之间的差异就变得很大，如：
?真??dll?ln(ll)0在形变很小时，习用应变和真应变几乎是等同的，但当形变增大时，
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实验表明，在塑性形变时，聚合物的体积改变很小，作为近似，可以认为是不变的。因此有Al=A0l0。但l= l0(1+?)，则瞬时面积A=A0/(1+?)，真应力为：
PP(1??)?真????(1??)AA0这就是真应力与习用应力之间的关系，因为在以后讨论中都是使用习用应力-应变曲线，现在有了真应力的表达式，就能通过习用应力?与应变?来计算任何形变时的真应力。
所谓应变软化现象是指在材料屈服以后，为使材料能继续形变的真应力将有一个不大的下跌。相应于图5-2上应力-应变曲线的AB段。几乎所有的塑料，无论取那种形变类型，都呈现有某种形式的应变软化。只是它们真应力下跌的值因聚合物品种不同而有较大的差别。就实验类型而言，拉伸试验由于试样几何因素会促使细颈产生，它的应变软化现象比起压缩和剪切来较不明显。在压缩和剪切试验时，较低应变速率下，只要出现加载荷重的下跌就可以说是出现了真正的应变软化。此外，韧性材料的应变软化效应比脆性材料小得多。
如果在试验过程中突然卸载至零，然后再加载继续试验，应变软化现象仍然继续。由此也可推想，材料一旦发生屈服和开始塑性变形，就有种内部的结构变化产生，这种结构变化将允许塑性变形在较低的应力水平下继续进行。
许多聚合物材料在塑性形变时往往会出现不稳定的均匀形变，在试样某个局部的应变比试样整体形变增加得更为迅速，使得本来是均匀的形变变成不均匀形变，呈现出各种塑性不稳定性。其中最为人们熟悉的也是最重要的是拉伸试验中细颈的形成。成颈是纤维和薄膜拉伸工艺的基础，纤维就是拉伸试样的细颈部分。产生塑性不稳定性的原因可能有两个，一个是几何上的，一个是结构上的。这两个原因也可以同时产生作用，几何原因指的是材料试片尺寸在各处的微小差别。几何不稳定性的例子是单向拉伸试验时细颈的形成。如果试样的某部分有效截面比试样的其它部分稍稍小一点，那么它受到的真应力应比其它部分微微高一点，这将导致这一部分试样在较低的拉伸应力时先于其它部分达到屈服点，当这特殊的部分达到屈服点后，这一部分试样的有效刚性就比其周围材料来得低，在这部分试样内的继续形变就来得容易。如此循环，直到材料的取向硬化得以发展从而阻止住这不稳定性。
塑性不稳定性的另一个原因是材料在屈服点以后的应变软化。如果
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在某局部的应变稍稍高于其它地方(譬如是由于存在应力集中物)，那么在那里将局部软化，进而使塑性不稳定性更易发展。这个过程也只能被材料有效的取向硬化所阻止
重要的是在这试样局部区域的不均匀形变的最初形成并不需要比使试样的其它部分得以形变更大的应力。在这最初时刻，在与试样的其它部分得以形变所需的应力几乎是相同的应力条件下，在试样的局部区域就能形成不均匀形变。的确，不均匀形变的形成需要局部区域的应力增高或这局部的试样稍变软，并且在不均匀形变的发展和生长过程中这种差别会变大。但是在开始时，这种差别是极其微小的，这叫做大塑性阻力原理。
以不均匀形变区域被其周围物质受阻的程度，可把塑性不稳定性分为三类。如果周围物质对不均匀形变在各个方向的阻力均可忽略，那么试样在拉伸时呈现对称的细颈区域，压缩时则生成局部的鼓腰。如果在一个方向受阻，那么在单向拉伸时试样形成局部变薄的带，叫做倾斜细颈。对于这样的带来说，受阻是在沿带的长度方向上。最后，在二个方向上均受阻时，且体积不变，那么能够发生的形变只是简单剪切。的确，在聚合物中，这三种塑性不稳定性都已在实验中观察到。就重要性而言，这里主要讨论拉伸时成颈这一种情况。
聚合物在拉伸时的成颈也叫做冷拉。在适宜的条件下，不管是晶态聚合物还是非晶态聚合物，都能在拉伸时成颈。它们是：
(1)结晶度为35％～75％的晶态聚合物；其玻璃化温度Tg在拉伸温度以下；
(2)非晶态聚合物，拉伸温度不比Tg低很多；
(3)非晶态聚合物，但具有明显的次级松弛，冷拉是在Tg和次级松弛温度间进行的；
(4)非晶态聚合物，它在正常情况下很脆，但材料在Tg以上被拉伸而使分子部分取向。
另外需要说明的是，屈服应力除对温度敏感处，对应变速率是相当敏感的。
从拉伸机理来解释拉伸时试样出现细颈的理论目前还不很成熟。一种理论从热效应着手，认为在拉伸时拉力所作的功在细颈部分转换成热量，升高子细颈部分的温度，从而使这部分试样的屈服应力降低。特别是在纤维、薄膜拉伸工艺上使用的拉伸速度(约0.01m/s)条件下，拉伸几乎是一个绝热过程，温度的升高用手摸一下细颈都能感觉到。由于在高应变速率对，无论是产生的热量还是产生热量的速率都大，更有利于
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