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分子结构与高分子优德w88官网 卷材的相关性

作者:临沂新宇王优德w88官网 材料 发布时间:2017-11-10 15:05:10

高分子优德w88官网 卷材的性能决定因素一般可以分为两类:一类是高分子的合成,主要控制单体种类和含量、平均分子量和分子量分布以及结晶分布等;另一类是高分子的配方改性,主要控制各种高分子基材的搭配、填料、添加剂以及设备、工艺等。本文从基础的聚烯烃弹性体的分子结构设计出发,阐述分子结构设计对高分子优德w88官网 卷材柔顺性、加工性和焊接性等性能的影响。

01、分子结构设计与高分子优德w88官网 卷材柔顺性的关系

优德w88官网 卷材的柔顺性可以用硬度来表征,也可直接用弯曲模量来表征。聚烯烃类材料属于结晶型高分子,其柔顺性主要取决于材料的结晶度,结晶度越低,材料越柔顺。而聚乙烯和聚丙烯的分子规整度高,是硬制品,需加入其他不同的共聚单体来降低分子的规整度,提高柔顺性。

分子嵌段结构设计的聚烯烃弹性体达到了柔顺性和耐热性的统一,无论密度(结晶度)多低或者柔顺性多好,它们的熔点始终保持在120 ℃左右。嵌段共聚的结构使得分子的非晶区也很集中,材料的玻璃化转变温度可以达到-60 ℃。这样,基于嵌段共聚聚烯烃弹性体的TPO优德w88官网 卷材,不仅具有和PVC优德w88官网 卷材相似的柔顺性,而且比PVC优德w88官网 卷材具有更好的耐高温性和耐低温性。

02、分子结构设计与高分子优德w88官网 卷材加工性的关系

分子结构设计对高分子优德w88官网 卷材的加工性具有重要的影响。以EPDM优德w88官网 卷材为例,一般来讲,卷材的加工性和力学性能是一对矛盾,EPDM分子量越大,卷材力学性能越好,但是加工性越差。可以通过分子量双峰分布的分子结构设计来化解这一对矛盾,使较高分子量的部分提供优异的力学性能、弹性以及填料填充性能,而较低分子量的部分提供加工性能。

高分子优德w88官网 卷材的加工就是对高分子熔体的剪切过程,这样一个宽分子量分布设计,在低剪切时具有较高的黏度,即具有更好的力学性能;在高剪切下具有更低的黏度,更易加工。

TPO材料同样遵循上述规律,可以通过分子量的宽分布设计或者分子长支链设计来达到优德w88官网 卷材力学性能和加工性能的平衡。

03、分子结构设计与高分子优德w88官网 卷材焊接性的关系

可焊接性是TPO优德w88官网 卷材的一个突出优势。在施工中,由于工人的熟练度和经验水平各有不同,TPO优德w88官网 卷材需要具备很宽的可焊接窗口。高分子材料从严格意义上来讲都是混合物,对于相同平均分子量的两种高分子材料而言,分子量分布越宽,说明其相对低分子量的组分含量越多,而这些分子量较低的组分会降低卷材的焊接强度。

与其他基于Ziegler-Natta催化技术的聚烯烃弹性体相比,基于INSITETM催化技术的弹性体分子量分布更窄,分子量较低的组分较少。在此基础上,为了更进一步扩大卷材的可焊接窗口,可以将聚烯烃弹性体分子设计成为嵌段共聚物,如前文所述,一方面可以使卷材变得更加柔顺,另一方面其熔点可高达120 ℃左右,且整个TPO优德w88官网 卷材体系的各组分熔点差别不会过大。这两方面的原因都使制得的TPO优德w88官网 卷材的焊接变得更为容易,焊接窗口更大。

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