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| 影響塑料材料力學(xué)的因素 |
| 發(fā)布人：jindaquan 時(shí)間：2014-12-27 |
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總結(jié)影響聚合材料力學(xué)強(qiáng)度的因素，可以根據(jù)以下因素逐一排查導(dǎo)致材料力學(xué)性能降低的原因，也可以通過(guò)以下因素改善材料的力學(xué)性質(zhì)。
1、材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈支化，主要因素和根本因素。 凡是能夠化學(xué)鍵和分子間作用力的因素都會(huì)影響材料強(qiáng)度，比如氫鍵和分子極性，芳雜環(huán)極性高于脂肪鏈。分子間作用力越大材料強(qiáng)度和模量一般是越高。比如：PA6強(qiáng)于硬質(zhì)PVC，硬質(zhì)PVC強(qiáng)于LDPE，因?yàn)镻A6是極性聚合物而且存在氫鍵，PVC為極性聚合物，而LDPE極性很小。芳香族尼龍強(qiáng)度大于脂肪族尼龍的強(qiáng)度，聚苯醚強(qiáng)度大于脂肪族聚醚強(qiáng)度，因?yàn)楸江h(huán)的引入增大了分子間的作用力，苯環(huán)的極性大于脂肪鏈，苯環(huán)直接存在共軛電子效應(yīng)等。
分子鏈的支化顯著影響材料的力學(xué)性能。直鏈高分子材料力學(xué)一般優(yōu)于側(cè)鏈高分子的力學(xué)性能，比如主鏈型的液晶高分子材料，力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于側(cè)鏈型的液晶高分子。原因在于側(cè)鏈高分子分子間距離增大，分子間作用力減小。由上，可以推斷出材料支化后分子間距離增大，相互作用力減小，拉伸強(qiáng)度減小。
交聯(lián)又是一個(gè)可以顯著影響材料強(qiáng)度的因素。一般交聯(lián)程度增加，拉伸強(qiáng)度材料模量增大。但是實(shí)際情況比較復(fù)雜，有的材料交聯(lián)增加強(qiáng)度降低（特別是對(duì)于結(jié)晶聚合物），有時(shí)增加適當(dāng)增加交聯(lián)度可以提高材料的斷裂伸長(zhǎng)率，有時(shí)又會(huì)降低材料的斷裂伸長(zhǎng)率。鑒于交聯(lián)劑含量對(duì)材料力學(xué)影響結(jié)果多樣，所以工程師在研究材料交聯(lián)時(shí)需要仔細(xì)研究其影響。
2、結(jié)晶和取向?qū)Σ牧系挠绊?BR> 一般，結(jié)晶度提高可以提高材料的拉伸強(qiáng)度和模量，包括彎曲強(qiáng)度，但是降低材料的韌性、沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。取向?qū)Σ牧系挠绊懲瑯又匾�，主鏈型液晶高分子取向和�?cè)鏈型高分子取向情況不一致，使力學(xué)性能差異較大。經(jīng)過(guò)取向處理的材料與未處理時(shí)力學(xué)性能不一致。
3、材料缺陷和應(yīng)力集中的影響
材料內(nèi)部的氣泡、銀紋、裂紋和空隙等因素往往降低材料的強(qiáng)度，因?yàn)檫@些缺陷往往造成材料在缺陷上產(chǎn)生應(yīng)力集中，破壞材料的強(qiáng)度。。。
4、材料的分子量
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分子量增大，材料的拉伸強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度增大，著名的超高分子量聚乙烯UHWPE纖維強(qiáng)度超高（有多高？百度一下吧，反正高于碳纖維）。但是并不是所有材料強(qiáng)度隨分子量增加而增加，而且分子量增長(zhǎng)到一定數(shù)值時(shí)，分子量對(duì)強(qiáng)度的影響不明顯。分子量影響材料加工流動(dòng)性明顯。
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