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TPE和TPR材料断裂伸长率这个物性是怎么理解?

编辑:国丰橡塑 发布日期:2021-10-17 浏览:374 返回列表

TPE和TPR材料断裂伸长率:断裂伸长率是指材料受外力拉伸伸长变形的能力,通常表示为阿拉伯数字加%。例如,某种苯乙烯热塑性弹性体(TPE\TPR材料)测试片的原始长度为200mm,在受到外力拉伸时,材料在拉伸到600mm时断裂,则该材料的伸长率为300%。

TPR材料断裂伸长率

此外,断裂延伸率还与分子量、聚集状态、相结构的多少有关,但从根本上说,这与大分子的灵活性有关。以下举一个PP的例子。

一、和分子量有关,但大分子柔性已经考虑了分子量因素,材料的分子量大,具有很好的柔顺性。分子量本身很小,分子发生柔顺变形的几率很小。象一块小钢板,很难使它变形。

二、分子的柔性中也包括聚集态。晶态PP与非晶态PP(熔体急冷可得)虽然晶态PP分子链柔性降低,但由于其在拉伸过程中构象变化可逆,仍可以认为分子柔性相同,此时结晶不结晶并不会影响其断裂伸长率。定向状态下的PP,如BOPP,其断裂伸长率很小,此时其分子刚性也很大,拉直后缺乏弹性。对多相态体系,PP和PP+GF材料的断裂伸长率有较大差异。但GF能限zhiPP分子链的运动性,使PP柔性降低,是导致聚合性降低的根本原因。

第三种非PP体系——PVC。硬聚氯乙烯无增塑剂,聚氯乙烯分子间的范德华力较大,分子链的构象受限zhi,分子链柔性较差,因而断裂伸长率仅为数十。加塑后的软PVC,由于增塑剂的加入“隔离”了PVC分子链间的范德克力作用,使PVC分子链相互牵制受限的状态解除(不是完全解除),PVC分子链柔性大大提高,伸长率增加到100-500%。这充分说明了影响断裂伸长率的根本因素是分子链弹性,无论是基体树脂的聚集态,还是塑料的多相结构,均可归结为分子链的弹性。

TPE

三、为什么分子链的弹性会决定断裂伸长率?由于拉伸变形过程本质上是一个“消耗”聚合物链柔性(构象变化能力)的过程。

TPE和TPR材料断裂伸长率试验要素

1、拉伸速率。塑胶属于粘弹性材料,其应力松弛过程与变形率密切相关,应力松弛是一个时间过程。在低速拉伸过程中,分子链发生位移重排,表现出韧性行为;拉伸强度降低,而断裂伸长率增加。在高速拉伸过程中,聚合物链段的运动跟不上扭曲作用的速度,呈现脆性行为,即为;拉伸强度提高,断裂伸长率降低。因此不同品种塑料拉伸速度的敏感性不同。硬脆性塑料对拉伸比较敏感,一般采用较低的拉伸速度,韧性对拉伸速度不敏感,可采用较快的拉伸速度。

2、产品有小缺陷。在实际中,即使是相同的材料,不同样条间的断裂伸长率也会有波动,因为样条内部存在缺陷,应力集中物和内部的微裂纹导致材料内部变形集中。

TPR

要得到高延伸率的TPE和TPR材料,或每一种成分的选择都很重要,通常要注意以下几点:

1、选择PP共聚;

2、选择大分子量的SEBS、SBS等;

3、填充较多的橡胶油;

4、聚烯烃弹性体可部分与POE、POP等复合;

5、选择适当的相容剂;

6、增加一定的润滑剂比例,推荐聚硅氧烷类润滑剂,蕞好有一定极性;

7、填充物相对减少。

TPE和TPR材料配方体系的可变空间很大,决定了TPR材料断裂伸长率活动空间较大。通常,TPE材料的断裂伸长率在200~1500%左右。

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