Факторы, формирующие удлинение ПЭ

Полиэтилен (PE) является широко используемым пластиковым материалом. Его удлинение при разрыве зависит от множества факторов. Глубокий анализ этих факторов позволяет лучше понять и регулировать свойства материалов PE. ​

Молекулярная структура: основа производительности ​

Молекулярная структура PE играет решающую роль в его удлинении при разрыве. Молекулярные цепи линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) и полиэтилена высокой плотности (HDPE) имеют линейные структуры, с меньшей запутанностью между молекулярными цепями и регулярным расположением. При воздействии растягивающей силы молекулярные цепи могут относительно легко скользить и растягиваться, что делает материал более высоким по удлинению при разрыве.

Приведем LLDPE в качестве примера, его уникальная структура с короткими разветвленными цепями увеличивает взаимодействие между молекулярными цепями. В процессе растяжения разветвленная цепь может служить узлом для передачи напряжения, позволяя молекулярным цепям постепенно раздвигаться, тем самым придавая материалу хорошую пластичность. Сшитый полиэтилен (XLPE) образует химические связи между молекулярными цепями с помощью химических или физических методов. Эта телесная сетчатая структура ограничивает движение молекулярных цепей.

Когда на XLPE действует растягивающая сила, молекулярной цепи трудно свободно скользить, и материал быстро достигает предела растяжения и разрывается, поэтому его удлинение при разрыве значительно ниже, чем у материалов PE с линейной структурой. ​

Технология обработки: ключ к формированию производительности ​

Технология обработки оказывает значительное влияние на удлинение при разрыве PE. В процессе экструзионного формования контроль температуры особенно важен. Если температура экструзии слишком высокая, тепловое движение молекулярной цепи PE будет усиливаться, межмолекулярная сила будет ослабевать, и текучесть материала увеличится, но это приведет к снижению ориентации молекулярной цепи.

После охлаждения внутренняя структура материала будет рыхлой, и местные слабые точки будут легко появляться при растяжении, что снизит удлинение при разрыве. Напротив, если температура слишком низкая, материал не будет хорошо пластизован, молекулярная цепь не сможет полностью растянуться, и внутреннее напряжение будет сосредоточено, что также снизит удлинение при разрыве. ​

При литье под давлением температура формы и скорость охлаждения будут влиять на кристалличность и молекулярную ориентацию продуктов ПЭ. Более низкая температура формы и более высокая скорость охлаждения приведут к быстрому кристаллизации ПЭ и образованию большого количества мелких кристаллов. Эти кристаллы ограничивают движение молекулярных цепей, что приводит к снижению удлинения при разрыве. Правильное повышение температуры формы и медленное охлаждение способствуют образованию более крупных кристаллов и хорошей молекулярной ориентации, что может улучшить удлинение при разрыве материала до определенной степени. ​

Добавки: стимул для оптимизации производительности ​

Использование добавок также является важным фактором, влияющим на удлинение при разрыве ПЭ. Добавление наполнителей, таких как карбонат кальция и тальк, разрушит непрерывность и регулярность молекулярных цепей ПЭ. Взаимодействие между частицами наполнителя и молекулярными цепями ПЭ слабое.

В процессе растяжения концентрация напряжения легко генерируется вокруг частиц наполнителя, становясь источником трещин, тем самым снижая удлинение при разрыве материала. Например, когда количество заполнителя карбоната кальция достигает 30%, удлинение при разрыве материала ПЭ может снизиться более чем на 50%.

Пластификаторы могут значительно улучшить гибкость и удлинение при разрыве ПЭ. В качестве примера, диоктилфталат (DOP) является пластификатором, молекулы которого вставляются между молекулярными цепями ПЭ, ослабляя силы между молекулярными цепями и облегчая их скольжение.

После добавления соответствующего количества DOP, удлинение при разрыве PE материала может увеличиться на 30% - 50%, и материал становится мягче и менее подвержен разрушению.

Кроме того, хотя основная функция добавок, таких как антиоксиданты и стабилизаторы света, не заключается в улучшении удлинения при разрыве, они могут эффективно замедлять старение и деградацию PE в процессе переработки и использования, а также косвенно поддерживать растяжимые свойства и удлинение при разрыве материала.

Наша платформа соединяет сотни проверенных китайских химических поставщиков с покупателями по всему миру, способствуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и высокоценным партнерствам. Независимо от того, ищете ли вы оптовые товары, специальные химикаты или услуги индивидуальной закупки, TDD-Global заслуживает доверия и станет вашим первым выбором.