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为什么PP制品冬天容易发脆

发布时间:2017-11-24

  冬季气温降低,很多城市出现零度以下的温度,会出现PP聚丙烯塑料制品冰冻破裂等一系列问题。 这主要是由PP聚丙烯固有的分子结构特性决定,其中一个关键的参数就是玻璃化转变温度Tg。Tg是衡量高分子材料柔性高低的表征温度。Tg越小,链的柔性越好.

   何为玻璃化转变温度Tg

     绝大多数高分子材料通常可处于以下三种物理状态(或称力学状态):玻璃态、 高弹态(橡胶态)和粘流态。而玻璃化转变则是高弹态和玻璃态之间的转变,玻璃化转变温度是指高分子链段由冻结到解冻、活动到冻结转变点所对应的温度。低于玻璃化转变温度以下时,高聚物处于玻璃态,分子链和链段都不能运动,在外力作用下只会发生非常小的形变。此时高分子材料表现出明显的脆性,当有外力冲击下,材料本身无法吸收消耗能量从而产生破坏,而当所处环境温度高于玻璃化转变温度以上时,分子链段具备运动能力,表现出高弹性质。外部的能量冲击可以通过分子链段的运动和变形吸收掉,从而不产生破坏。

     根据仪器测试的聚丙烯的玻璃化温度在0℃左右,  南方城市到了冬天环境温度会接近聚丙烯的玻璃化温度,PP制品的分子链的活动能力下降,韧性降低。而北方的温度普遍会低于PP的玻璃化温度,因此冬天在北方,PP制品表现的非常脆,需要添加比较多的增韧剂以改善低温脆性。为了改善聚丙烯的低温韧性,就需要选择玻璃化温度比PP低的材料,包括PE料,POE弹性体等。

     高透明聚丙烯料由于会共聚少量的乙烯到聚丙烯主链上面,因此会破坏PP的结晶,同时会稍微降低几度聚丙烯分子链的玻璃化温度,因此在一定程度上可以提高PP制品的韧性。