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TPE和TPR材料斷裂伸長率這個物性是怎么理解?

編輯:國豐橡塑 發布日期:2021-10-17 瀏覽:5966 返回列表

TPE和TPR材料斷裂伸長率:斷裂伸長率是指材料受外力拉伸伸長變形的能力,通常表示為阿拉伯數字加%。例如,某種苯乙烯熱塑性彈性體(TPE\TPR材料)測試片的原始長度為200mm,在受到外力拉伸時,材料在拉伸到600mm時斷裂,則該材料的伸長率為300%。

TPR材料斷裂伸長率

此外,斷裂延伸率還與分子量、聚集狀態、相結構的多少有關,但從根本上說,這與大分子的靈活性有關。以下舉一個PP的例子。

一、和分子量有關,但大分子柔性已經考慮了分子量因素,材料的分子量大,具有很好的柔順性。分子量本身很小,分子發生柔順變形的幾率很小。象一塊小鋼板,很難使它變形。

二、分子的柔性中也包括聚集態。晶態PP與非晶態PP(熔體急冷可得)雖然晶態PP分子鏈柔性降低,但由于其在拉伸過程中構象變化可逆,仍可以認為分子柔性相同,此時結晶不結晶并不會影響其斷裂伸長率。定向狀態下的PP,如BOPP,其斷裂伸長率很小,此時其分子剛性也很大,拉直后缺乏彈性。對多相態體系,PP和PP+GF材料的斷裂伸長率有較大差異。但GF能限zhiPP分子鏈的運動性,使PP柔性降低,是導致聚合性降低的根本原因。

第三種非PP體系——PVC。硬聚氯乙烯無增塑劑,聚氯乙烯分子間的范德華力較大,分子鏈的構象受限zhi,分子鏈柔性較差,因而斷裂伸長率僅為數十。加塑后的軟PVC,由于增塑劑的加入“隔離”了PVC分子鏈間的范德克力作用,使PVC分子鏈相互牽制受限的狀態解除(不是完全解除),PVC分子鏈柔性大大提高,伸長率增加到100-500%。這充分說明了影響斷裂伸長率的根本因素是分子鏈彈性,無論是基體樹脂的聚集態,還是塑料的多相結構,均可歸結為分子鏈的彈性。

TPE

三、為什么分子鏈的彈性會決定斷裂伸長率?由于拉伸變形過程本質上是一個“消耗”聚合物鏈柔性(構象變化能力)的過程。

TPE和TPR材料斷裂伸長率試驗要素

1、拉伸速率。塑膠屬于粘彈性材料,其應力松弛過程與變形率密切相關,應力松弛是一個時間過程。在低速拉伸過程中,分子鏈發生位移重排,表現出韌性行為;拉伸強度降低,而斷裂伸長率增加。在高速拉伸過程中,聚合物鏈段的運動跟不上扭曲作用的速度,呈現脆性行為,即為;拉伸強度提高,斷裂伸長率降低。因此不同品種塑料拉伸速度的敏感性不同。硬脆性塑料對拉伸比較敏感,一般采用較低的拉伸速度,韌性對拉伸速度不敏感,可采用較快的拉伸速度。

2、產品有小缺陷。在實際中,即使是相同的材料,不同樣條間的斷裂伸長率也會有波動,因為樣條內部存在缺陷,應力集中物和內部的微裂紋導致材料內部變形集中。

TPR

要得到高延伸率的TPE和TPR材料,或每一種成分的選擇都很重要,通常要注意以下幾點:

1、選擇PP共聚;

2、選擇大分子量的SEBS、SBS等;

3、填充較多的橡膠油;

4、聚烯烴彈性體可部分與POE、POP等復合;

5、選擇適當的相容劑;

6、增加一定的潤滑劑比例,推薦聚硅氧烷類潤滑劑,蕞好有一定極性;

7、填充物相對減少。

TPE和TPR材料配方體系的可變空間很大,決定了TPR材料斷裂伸長率活動空間較大。通常,TPE材料的斷裂伸長率在200~1500%左右。

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