探秘?zé)崴苄詮椥泽w:解密其獨(dú)特彈性之源與特性差異
熱塑性彈性體與塑料同屬熱塑性材料,不過(guò)熱塑性彈性體就是大家常說(shuō)的彈性體。那這種彈性究竟源自何處,又代表著什么呢?
其實(shí),不少材料都具備一定的彈性。就像我們彎曲木棍,松手后它能夠恢復(fù)原狀;古代弓箭射箭,利用的也不只是弓弦的彈性,弓身同樣具有彈性。但木材的彈性與彈性體的彈性有著本質(zhì)區(qū)別。硬質(zhì)塑料和剛性與柔性塑料,也都具有一定的柔韌性,也就意味著它們有彈性,不過(guò)這和彈性體的彈性也不盡相同。
那么,TPE彈性體的彈性究竟從何而來(lái)呢?接下來(lái),我們就深入探討一下彈性體和塑料在彈性方面的差異,這其實(shí)涉及到材料的高彈性和普通彈性的區(qū)別。
以聚乙烯聚合物為例,它由眾多化學(xué)鍵構(gòu)成。每個(gè)化學(xué)鍵在特定溫度下都能旋轉(zhuǎn),而且聚合物在設(shè)計(jì)制造時(shí),就使得這種旋轉(zhuǎn)的隨機(jī)性極大,就像繩索纏結(jié)得越久,復(fù)雜程度就越高,經(jīng)常把耳機(jī)放在口袋里的人肯定深有體會(huì)。像水這樣的小分子,鍵角也能旋轉(zhuǎn),只是由于分子太短,根本看不出什么效果。而聚合物則呈現(xiàn)出如圖所示的雜亂狀態(tài)。
這種雜亂無(wú)章的結(jié)構(gòu)其實(shí)也能被拉直,但拉直后,在重力作用下分子會(huì)相互靠近,分子間距離變小,所以分子鏈的拉直以及變形所導(dǎo)致的材料變形幅度特別大,這種彈性就被稱作高彈性。
在分子中,每個(gè)化學(xué)鍵之間都存在一定的角度,這個(gè)角度并非固定不變。在外力作用下,角度會(huì)發(fā)生一些微小的變化。雖然單個(gè)鍵角變化極小,但當(dāng)眾多鍵角同時(shí)發(fā)生變化時(shí),累積起來(lái)的變化就會(huì)稍大一些,不過(guò)一般材料的變形程度也就在千分之幾以內(nèi),這種彈性我們稱之為普通彈性。
普通彈性是一種普遍存在的現(xiàn)象,而高彈性則不同,只有部分聚合物在達(dá)到一定溫度以上時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出高彈性,這個(gè)溫度通常低于室溫,被稱為Tg玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。正是因?yàn)檫_(dá)到了這個(gè)溫度條件,彈性體才能夠展現(xiàn)出高彈性。
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