熔体强度概念及表征-常见问题
pc材料熔体强度
PC（聚碳酸酯）是一种常用的工程塑料，具有优异的物理性能和化学稳定性。
PC材料的熔体强度是指在熔融状态下，材料抵御外部力量的能力。
本文将详细介绍PC材料的熔体强度及其影响因素。
一、熔体强度的定义熔体强度是指材料在熔融状态下的抗拉强度。
它反映了材料在高温下的耐力能力，也是评估材料加工性能的重要指标之一。
熔体强度越高，表示材料在高温下具有更好的稳定性和耐用性。
二、影响熔体强度的因素1. 分子结构：PC材料由聚合物分子组成，分子结构的不同会直接影响熔体强度。
一般来说，分子链越长、分支越少，熔体强度就越高。
2. 熔体温度：熔体温度是影响熔体强度的关键因素之一。
熔体温度越高，分子间的相互作用力就越小，分子链的移动性就会增加，从而提高熔体强度。
3. 加工工艺：材料的加工工艺对熔体强度也有重要影响。
例如，挤出、模压等加工方法可以使材料分子链排列更加有序，提高熔体强度。
4. 添加剂：适量添加增强剂、稳定剂等可以改善材料的熔体强度。
增强剂通常是纤维状或颗粒状的填充材料，它们能够增加材料的刚度和强度。
三、熔体强度的测试方法常用的测试方法包括拉伸试验、热变形试验等。
拉伸试验可以直接测量材料在熔融状态下的抗拉强度和伸长率，从而评估熔体强度。
热变形试验则可以模拟材料在高温下的流变性能和稳定性。
四、应用领域由于PC材料具有较高的熔体强度，广泛应用于各种领域。
PC材料常用于制造电子产品外壳、汽车零部件、光学器件等。
其优异的熔体强度保证了产品在高温、高压等恶劣条件下的稳定性和可靠性。
五、总结PC材料的熔体强度是评估其加工性能和耐用性的关键指标之一。
分子结构、熔体温度、加工工艺和添加剂等因素都会对熔体强度产生影响。
通过合理的材料设计和加工工艺选择，可以提高PC 材料的熔体强度，满足不同领域的需求。
在实际应用中，我们需要根据具体的要求和条件选择合适的PC 材料，并进行相应的加工工艺控制，以确保产品的质量和性能。
同时，我们也需要继续开展研究，不断改进PC材料的熔体强度，推动其在更广泛领域的应用。
塑料加工助剂-熔体强度和熔体压力
石陶网-塑料用加工助剂全球塑料行业的发展非常迅速，年均增长率达到了4%~6%，超过了全球GDP 的增长水平。
这种增长最重要的原因就是塑料材料继续在替代着传统材料如金属、木材、和矿物。
其实，树脂中添加的各种添加剂对于塑料材料的成功应用也大有帮助。
在使用到的各类型添加剂中，聚合物抗冲击改性剂和加工助剂为聚合物提供了最独到和最宝贵的卓越性能，同时还提高了产品的加工性能。
增韧处理、流变性能控制、外观美观性、加工性能以及经济因素都是重要的性质属性。
种种这些添加剂已经使用多年，经过长期的发展衍生出了一系列广泛品种。
造成这种情况的一个主要原因是乳液聚合过程各种多样，这就使得科学家们不断去设计适合的聚合物组分、聚合物结构、聚合物形态以及聚合物分子量/分子量分布。
由于生产成本低，而且所得的乳液产品易于分离，因此，乳液聚合在商业化生产中还是非常有吸引力的。
1956年，第一种用于乳液聚合技术的聚合物添加剂被开发出来，它是由甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)制备的核壳结构抗冲击改性剂。
随后出现的是各种丙烯酸类加工助剂和丙烯酸类抗冲击改性剂。
最初，这些添加剂主要用来改善聚氯乙烯(PVC)的加工性能和韧性。
而用于PVC的加工助剂主要是{TodayHot}为了促进PVC的熔融、提升熔体强度、提高分散性能和表面质量。
超高分子量加工助剂则是发泡PVC中的重要组成部分。
借助加工助剂，PVC泡沫能够获得更加均一的发泡结构，减少闭泡的破裂而且泡沫密度会更低一些。
起润滑作用的加工助剂能够有效防止熔融的塑料粘结在金属表面，改善制品表面质量，提高生产效率。
有很多塑料材料的应用范围非常有限，这是因它们要么不具备所需的物理性质，要么其加工性能非常差，加工助剂正是用来增强塑料的熔体加工性、提高产量、减少停车检修时间以及提供产品更好的质量的。
20世纪50年代，罗门哈斯公司率先开发出了第一种商业化生产的加工助剂产品，该产品被用于硬质PVC生产。
在此之后，这种前所未有的技术很快被业界所熟知，并且因而引发了PVC工业的生产热潮。
聚丙烯熔体强度的改进方法
综述文章编号:100523360(2003)20520044205聚丙烯熔体强度的改进方法刘容德,李 祝(中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所,山东淄博255400) 摘 要: 介绍了聚丙烯熔体强度的表征方法及影响因素,综述了提高聚丙烯熔体强度的几种方法。
关键词: 聚丙烯;熔体强度;改性中图分类号:T Q325.14 文献标识码:B收稿日期:20032022241 前言 聚丙烯(PP )作为一种通用塑料,广泛应用于工业生产的各个领域,其产量仅次于PE 和PVC 。
据报道,1997年全世界PP 的年产量达到2500万吨,到2001年达到3560万吨。
这种快速增长的原因除一般经济增长和PP 新应用领域(25%)的开发外,它还能替代其它热塑性塑料(60%)和代替诸如玻璃、纸以及金属等材料(15%)[1],应用非常广泛。
但PP 的熔体强度低,即在温度高于结晶熔点后熔体强度迅速下降,极大地限制了其加工范围和应用领域,如在热成型领域,由于PP 熔体强度低,造成吸塑成型时容器壁厚不均匀或破裂;在挤出涂布时,普通PP 表现出明显的颈缩和熔体共振,因而出现边缘卷曲、收缩等现象;挤出发泡时,微孔壁易发生破裂,发泡倍率低等。
另据报道[2]:德国Durotherm K unststoffve 公司开发了一种窗用型材,芯层是由高熔体强度PP 发泡制成的。
因此研制熔体强度对温度和熔体流动速率(MFR )不太敏感的新型PP 材料已成为目前世界各国研究的热点。
本文就有关PP 熔体强度的改进方法做一综述。
2 熔体强度(MS)的概念及表征方法 熔体强度(或称熔融强度)表示熔体能支撑它本身重量的强度。
通常用熔体靠自重下垂到一定距离所用的时间来表示,时间长表示熔体强度高,反之则低。
用来表征和计算的方法主要有以下几种:(1)用熔体强度测试仪测定熔体强度,该方法比较精确,西安长宇机械制造厂产RTY 21型号熔体强度测试仪[3]。
(2)通过测量高聚物的熔垂来反映熔体强度的高低,熔垂小表示熔体强度高,反之则低。
熔体强度及其表征.
熔体强度及其表征
塑料工程教研室
从泡沫塑料说起
• 泡沫塑料：是由大量气体微孔分散于固体塑料中 而形成的一类高分子材料。
• 特点：质轻、隔热、吸音、减震等特性，且介电性能优于基
体树脂。 • 应用领域：日用品、包装、工业、农业、交通运输业、军事 工业、航天工业。
泡沫塑料种类
泡沫塑料主要品种有聚氨酯( PU) 、聚苯乙烯(PS) 和聚烯烃( PO) 泡沫塑料三大类
传统泡沫塑料的缺点
• PS 泡沫塑料在全世界范围内被禁用。 • PU发泡材料有害的异氰酸酯残留物, 且无法回收利用。
新一代绿色环保泡沫材料
• 聚丙烯( PP)发泡材料。 • 优点：耐热性好；较高尺寸稳定性； 力学强度高， 表面柔顺；微波适应性， 可降解性。
熔体强度是聚丙烯发泡的关键
• 如何测试和表征熔体强度呢？
二、熔体强度的表征
• 1、熔体强度测试仪
2、拉伸流变仪
在一定温度下，以某一加 速度引出熔体线材，记录拉伸
强度值和引出速率。
拉伸强度值可相对反映熔体 强度的大小
3、熔融指数仪
• 用熔体流动速率（MFR）测 熔体流动速率（MFR）计算 或定性分析。
4、熔垂对比
• 通过测量高聚物的熔垂来反映熔体 强度的高低,
• 熔垂小表示熔体强度高,反之则低。
小结
• 熔体强度的定义
聚合物在熔融状态下抵抗自身重量的能力。 其实质是熔体对拉伸变形的抵抗能力。
• 熔体强度的表征：
1、熔体强度测试仪 2、拉伸流变仪
3、熔融指数仪
4、熔垂对比ຫໍສະໝຸດ PP泡沫在国内未得到广泛应用？
扭矩法测定聚烯烃的熔体强度
质量与检测
扭矩法测定聚烯烃的熔体强度
熔体流动速率仪法之计算法[5,7]，是根据公式：
式中：为挤出物直径减少 50% 的挤出物长度，mm；为最初 从口模挤出的挤出样条的半径，mm；初始样条半径可以先测量 三个点的挤出物半径，由外推法推出初始半径。
计算法操作起来麻烦，熔体样条的半径和直径由熔体强度大 小的限制，在测量熔体强度较小的聚合物时，熔体可以顺利断 裂，而在测量熔体强度较大的聚合物时，熔体甚至很难从口模 中流出，所以，熔体流动速率仪的测试范围受到了限制。
图 2 实际曲线与理想曲线
根据测试数据我们可以得出这样的判定，无论以 ML 或 MH 来代表 XPP 的熔体强度，分析所得的关键影响因素及其最佳水 平均是基本一致的；但考虑到，若在 XPP 制备过程中，假定交联 反应已充分完成（这种假定是合理的，因为在反应条件下，交联 剂的半衰期均小于 1min，而实际反应时间为 10min），则其扭矩 曲线应该是随着时间延长其扭矩应该是逐步减小的，随着时间 的推移逐渐平衡；但实测数据正好相反，即随着测试时间的延 长，扭矩仍有增大的趋势，说明制备的 XPP 在测试过程中仍会 发生进一步的交联反应导致扭矩增大，这种情况可能是由于： 1）材料中残留有未分解的交联剂，这些交联剂在测试过程中进 一步分解，2）据文献报道，机械力也会产生分子链的断裂、产生 自由基，从而导致测试过程中材料发生交联反应、扭矩增大。
1 常见熔体强度测试方法的优缺点
熔体强度测试
熔体强度测试方法聚合物的熔体强度是指熔体在一定的条件下受到牵引或拉伸力的作用而断裂，此时熔体断裂所受的力定义为聚合物的熔体强度。
一、测量法熔体强度可以通过测量熔体从熔体流动速率测定仪的口模中悬挂到断裂这段时间内的质量来表征。
PE熔体在190℃的料筒内保温6min后，将其完全从毛细管中挤出，当还有一小部分熔体悬挂在口模的出口处，记录熔体从口模出口流出到断裂的时间，称量断裂料的质量。
每个试样测试4次。
将这些数据用内插法计算悬挂在口模出口处3min的挤出物的质量。
挤出物的质量越多，树脂的熔体强度就越高。
步骤：1、将熔体流动速率测试仪温度设定在190℃，待温度稳定后将一定量PE加入料筒保温6min；2、加入2.16kg的固定负载，记录熔体熔体从口模出口流出到断裂的时间，称量断裂料的质量，每个样测试4次；3、然后用这4 对质量和时间的值，画出这一温度下要使熔体断裂，它所能承受的挤出物的质量以及承受的时间的曲线；4、最后通过此曲线求出时间为3min所对应的质量，这一质量可以作为这一温度下的熔体强度，质量值越大，说明熔体强度越高。
5、还可以根据测重法与测力法的关系式:熔体强度(测重法)=0 .024 ×熔体强度(测力法)1 .72算出这一温度下熔体强度仪测出的熔体强度值。
二、测量长度法聚乙烯的熔体强度与熔体流动速率存在以下关系：熔体强度=熔体流动速率2022105.8r l ∆⨯- 式中，为挤出物直径减少50%的挤出物长度，mm ；0r 为最初从口模挤出的挤出物样条的半径，mm ；0r 可分别测量挤出物的长度为1.59、6.35和12.70mm 时挤出物的半径，由外推法而得；还可通过测量同一根挤出物样条上５个不同位置的直径，作该散点图的拟合曲线，再在曲线上用插值法得到，然后由上述关系式得出熔体强度。
l ∆l ∆。
聚乳酸用熔体强度增强剂的合成及表征
科研开发任淑英（山西省化工研究所山西太原030021）摘要：以丙烯酸酯为单体，采用乳液聚合体系，合成聚乳酸用熔体强度增强剂。
通过电镜（SEM ）、红外分析（IR ）、高效凝胶色谱、转矩流变仪等手段对其结构及性能进行了表征。
结果表明：本文合成的丙烯酸酯类熔体强度增强剂从结构及性能，都与PARA LOID BPMS-265相似。
关键词：聚乳酸（PLA ）熔体强度增强剂合成表征中图分类号：TS727.2文献标志码：A文章编号：T1672-8114(2013)05-033-04前言聚乳酸（PLA ）是以生物质资源为原料的生物高分子，最大的特征在于它是唯一透明的可生物降解聚合物，已应用在制造各种透明包装容器、包装膜以及日用品等领域[1-3]。
P LA 由于分子链中长支链少，熔体强度特别低，应变硬化不足，造成了PLA 吹膜时膜泡不稳定易破裂。
在热成型中，对于PLA 这种硬而脆、熔体强度很低的聚合物，成型过程只能在很窄的温度范围内进行，且产品质量差[4]。
为此，需加入熔体强度增强剂来大幅度提高PLA 的熔体强度。
改善PLA 的加工条件，提高制品质量。
丙烯酸酯熔体强度增强剂是具有长支链，在PLA 中具有良好的分散性，通过和PLA 的链缠结及反应过程来提高熔体伸长黏度。
在熔体挤出过程中，高分子量丙烯酸熔体强度增强剂和低分子量PLA 链缠结在一起，形成了在熔化状态下抗断裂的物理网络。
提高PLA 的熔体强度，改善PLA 的吹塑、吹膜、发泡等成型性[5]。
笔者聚乳酸用熔体强度增强剂的合成及表征在传统丙烯酸酯熔体强度增强剂的基础上，添加了官能团，使其在PLA 中具有更好的相容性，从而大大提高其性能。
和陶氏化学公司产品PARA LOID BPMS-265从结构、组成及性能进行了比对。
1实验1.1原材料：甲基丙烯酸甲酯，工业品；丙烯酸丁酯，工业品；甲基丙烯酸丁酯，试剂；苯乙烯，工业品；甲酯丙烯酸十二醇酯，试剂；马来酸酐，试剂；复合乳化剂，自配；引发剂，试剂；1.2仪器和测试条件：1.2.1扫描电镜(SEM)仪器型号为JEOL JSM-6700F ，加速电压为5kV 。
熔体强度测试
熔体强度测试方法聚合物的熔体强度是指熔体在一定的条件下受到牵引或拉伸力的作用而断裂，此时熔体断裂所受的力定义为聚合物的熔体强度。
一、测量法熔体强度可以通过测量熔体从熔体流动速率测定仪的口模中悬挂到断裂这段时间内的质量来表征。
PE熔体在190℃的料筒内保温6min后，将其完全从毛细管中挤出，当还有一小部分熔体悬挂在口模的出口处，记录熔体从口模出口流出到断裂的时间，称量断裂料的质量。
每个试样测试4次。
将这些数据用内插法计算悬挂在口模出口处3min的挤出物的质量。
挤出物的质量越多，树脂的熔体强度就越高。
步骤：1、将熔体流动速率测试仪温度设定在190℃，待温度稳定后将一定量PE加入料筒保温6min；2、加入2.16kg的固定负载，记录熔体熔体从口模出口流出到断裂的时间，称量断裂料的质量，每个样测试4次；3、然后用这4 对质量和时间的值，画出这一温度下要使熔体断裂，它所能承受的挤出物的质量以及承受的时间的曲线；4、最后通过此曲线求出时间为3min所对应的质量，这一质量可以作为这一温度下的熔体强度，质量值越大，说明熔体强度越高。
5、还可以根据测重法与测力法的关系式:熔体强度(测重法)=0 .024 ×熔体强度(测力法)1 .72算出这一温度下熔体强度仪测出的熔体强度值。
二、测量长度法聚乙烯的熔体强度与熔体流动速率存在以下关系：熔体强度=熔体流动速率2022105.8r l ∆⨯- 式中，为挤出物直径减少50%的挤出物长度，mm ；0r 为最初从口模挤出的挤出物样条的半径，mm ；0r 可分别测量挤出物的长度为1.59、6.35和12.70mm 时挤出物的半径，由外推法而得；还可通过测量同一根挤出物样条上５个不同位置的直径，作该散点图的拟合曲线，再在曲线上用插值法得到，然后由上述关系式得出熔体强度。
l ∆l ∆。
高熔体强度聚丙烯的研究解析
高熔体强度聚丙烯的研究简介1 PP概述聚丙烯（PP），分子量一般为10~50万。
1957年由意大利蒙特卡迪尼（Mont-ecati ni）公司实现工业化生产。
聚丙烯为白色蜡状材料，外观与聚乙烯相近，但密度比聚乙烯小，透明度大些，软化点在165℃左右，热性能好，在通用树脂中是唯一能在水中煮沸，并能在130℃下消毒的品种，脆点-10~20℃，具有优异的介电性能。
溶解性能及渗透性与PE相近。
作为一种通用塑料，聚丙烯具有较好的综合性能，聚丙烯的成型收缩率较聚乙烯小，具有良好的耐应力开裂性。
因而被广泛应用于制造薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如法兰、接头、汽车零部件、管道等，聚丙烯还可以拉丝成纤维。
在近年来所举的通用塑料工程塑料化技术中，聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视。
但PP也存在低温脆性、机械强度和硬度较低以及成型收缩率大、易老化、而热性差等缺点。
因此在应用范围上，尤其是作为结构材料和工程塑料应用受到很大的限制。
为此，从70年代中期国内外就采用化学或物理改性方法对PP进行了大量的研究开发特别是针对提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面进行了多种增强增韧改性研究开发。
常见的改性方法有共聚改性、共混改性和添加成核剂等。
1.1 PP生产方法和种类中国聚丙烯的工业生产始于20世纪70年代，经过30多年的发展，生产技术、工艺也趋于多样化，已经基本上形成了淤浆法、液相本体-气相法、间歇式液相本体法、气相法等多种生产工艺并举，大中小型生产规模共存的生产格局。
中国的大型聚丙烯生产装置以引进技术为主，中型和小型聚丙烯生产装置以国产化技术为主。
由最初的浆液工艺发展到目前广泛使用的液相本体法和气相法，液相本体法因其不使用稀释剂、流程短、能耗低，现已显示出后来居上的优势。
（1）淤浆法：在稀释剂（如己烷）中聚合，是最早工业化的方法；（2）液相本体法：在70℃和3MPa的条件下，在液体丙烯中聚合；（3）气相法：在丙烯呈气态条件下聚合。
熔体强度 剪切速率
熔体强度与剪切速率的关系1. 引言熔体强度和剪切速率是材料科学和工程领域中重要的概念。
熔体强度指的是材料在高温下的抗变形能力，而剪切速率则是指材料在受到剪切力作用下的变形速率。
研究熔体强度与剪切速率的关系，对于材料的加工和应用具有重要意义。
本文将深入探讨熔体强度和剪切速率之间的关系，并分析其在实际应用中的影响。
2. 熔体强度的定义和测量熔体强度是指材料在高温下的抗变形能力。
通常使用拉伸试验来测量熔体强度，通过施加一个恒定的拉伸力来测量材料的变形。
根据背应力的大小，可以将熔体强度分为静态熔体强度和动态熔体强度。
静态熔体强度是指材料在恒定应力下的抗变形能力。
通过拉伸试验中的应力-应变曲线可以得到静态熔体强度的数值。
静态熔体强度与材料的化学成分、晶体结构等因素有关。
动态熔体强度是指材料在变化应力下的抗变形能力。
通过频率很高的振动试验可以测量动态熔体强度。
动态熔体强度与材料的粘度、分子结构等因素有关。
3. 剪切速率的定义和测量剪切速率是指材料在受到剪切力作用下的变形速率。
剪切速率可以通过剪切试验来测量，通常使用剪切应力和剪切应变之间的关系来描述剪切速率。
剪切速率对材料的变形行为有重要影响。
当剪切速率较低时，材料的变形速率较慢，分子之间的相互作用力较强，导致材料的粘度较高。
当剪切速率较高时，材料的变形速率较快，分子之间的相互作用力较弱，导致材料的粘度较低。
4. 熔体强度与剪切速率的关系熔体强度和剪切速率之间存在着复杂的关系。
一方面，熔体强度的大小会影响材料的剪切速率。
当材料的熔体强度较大时，其抗变形能力较强，需要较大的剪切力才能使其发生变形，因此剪切速率较低。
相反，当材料的熔体强度较小时，其抗变形能力较弱，只需要较小的剪切力就能使其发生变形，因此剪切速率较高。
另一方面，剪切速率的大小也会影响材料的熔体强度。
当剪切速率较低时，材料的变形速率较慢，分子之间的相互作用力较强，导致材料的熔体强度较高。
相反，当剪切速率较高时，材料的变形速率较快，分子之间的相互作用力较弱，导致材料的熔体强度较低。
发泡用高熔体强度聚丙烯的研究
发泡用高熔体强度聚丙烯的研究随着聚丙烯（PP）在塑料加工行业中的广泛应用，聚丙烯发泡在塑料制品中受到了广泛的关注。
考虑到发泡聚丙烯的高熔体强度，成为了制造一些坚固物品，如汽车、家具等的材料。
因此，研究用发泡聚丙烯制备高熔体强度材料及其应用价值变得更加重要。
发泡聚丙烯的熔体强度是指其在熔融状态下的破裂能力，该熔体强度是聚丙烯发泡材料的重要指标。
发泡聚丙烯的熔体强度受多种因素的影响，包括发泡材料的熔融温度和熔体时间、材料成分、发泡剂量及均匀性、聚合分子量和发泡结构等。
这些因素都会影响发泡聚丙烯的熔体强度。
为了研究高熔体强度的发泡聚丙烯，首先应该分析影响熔体强度的因素，然后针对不同的因素，了解他们如何影响发泡聚丙烯的熔体强度，并利用合适的方法确定最佳条件，即采用正确的工艺参数，调整恰当的成份，使发泡聚丙烯具有较高的熔体强度。
以熔体温度为例，熔融温度一般受到材料成分、发泡剂量和均匀性等多种因素的影响。
考虑到发泡剂和材料成分是影响熔体强度的重要因素，可以根据发泡剂类别和材料成分来调整发泡聚丙烯的熔体温度。
在熔体温度适当的水平上，可以使发泡材料的熔体强度最大化。
此外，可以通过改变发泡剂种类和数量来提高发泡聚丙烯的熔体强度。
发泡剂的量和类型对发泡聚丙烯的物理性能有着极大的影响，如熔体强度。
以发泡剂的种类为例，选择合适的发泡剂有助于提高发泡聚丙烯的熔体强度。
可以采用普通发泡剂、抗渗发泡剂以及抗热发泡剂等，以促进发泡聚丙烯的熔体强度。
另外，发泡聚丙烯的分子量也会影响熔体强度。
由于分子量是发泡材料物理性能的重要指标，因此，适当提高分子量有助于提高发泡聚丙烯的熔体强度。
这可以通过改变聚合物的抗降解性来实现，因为高分子量的材料具有更好的抗降解性，因此可以提高发泡聚丙烯的熔体强度。
发泡聚丙烯的发泡结构也会影响其熔点强度。
发泡聚丙烯的发泡结构可以通过控制发泡过程中发泡剂的添加速度或发泡材料的添加来控制，其中，发泡材料的添加是控制发泡结构的重要因素。
你对熔体强度知多少
你对熔体强度知多少
Jim Frankland
【期刊名称】《现代塑料》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】对于挤出级聚合物，有一个重要数据几乎从来没有在数据表中反映出来。
规格说明书通常会显示固体聚合物的固体密度、熔体流动以及各种物理性能。
不少数据表甚至会列出某些螺杆设计和冷却所需的热性能，但是对于聚合物的熔体强度这一性能指标通常却并不表现在数据表中，虽然几乎所有的挤出工艺都在一定程度上依赖于这一性能。
【总页数】2页(P54-55)
【作者】Jim Frankland
【作者单位】Frankland;Plastics;Consulting公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ325.14
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强度概念及强度的应用
强度概念及强度的应用
强度是指材料能够承受的外部力量而不发生破坏的能力。
在工程和物理学中，强度的概念非常重要，它涉及到材料的可靠性和稳定性。
强度的定义
拉伸强度是指材料能够承受的拉伸应力而不发生断裂或破坏的能力。
压缩强度是指材料能够承受的压缩应力而不发生压碎或破裂的能力。
剪切强度是指材料能够抵抗剪切力而不发生滑动或断裂的能力。
抗弯强度是指材料能够承受的弯曲应力而不发生断裂或变形的能力。
强度的应用
强度在工程中有广泛的应用。
通过了解材料的强度特性，工程师可以选择合适的材料用于设计和制造。
例如，在建筑工程中，强度是设计建筑物、桥梁和其他结构的关键考虑因素。
合适的强度能保证结构的安全性和持久性。
强度也在材料选择和质量控制中起着重要作用。
使用合适强度
的材料可以确保产品在正常使用条件下不会出现破坏或故障。
此外，通过进行强度测试和检查，可以评估材料的质量并进行质量控制。
在工程设计和制造过程中，还需要考虑强度的安全因素。
为了
确保结构或产品不会超出其强度极限，工程师必须对所使用的材料
的强度进行充分的了解和评估。
总结
强度是材料在外部力量下保持完好的能力，分为拉伸强度、压
缩强度、剪切强度和抗弯强度。
强度在工程中具有重要作用，包括
设计建筑物和结构、材料选择和质量控制。
工程师需要对材料的强
度进行全面的了解以确保安全和可靠。
熔体强度
熔体强度(MS)是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力. 高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高分子的分子量(MW)，分子量分布(MWD)，枝链(Branching)多少／长短等有关。
其实归根结蒂就是取决于高分子熔融状态下的纠缠度(Degree of Polymer Chain Entanglement at MelT)，纠缠度高，熔体强度就高。
所以可以通过枝链化或交联(Cross-linking)来提高高分子熔体强度。
一般来说，熔体强度高的产品比较适合挤出，熔体强度低的产品比较适合注塑；熔体强度和熔指在数值上是成相反方向的，也就是说熔体强度越高，熔指越低。
但是是否适合挤出或注塑是没有明显区分的，和工艺条件有关。
还有，注塑的熔体强度体现在高剪切下的，因此这里还是需要注意的。
熔体强度不光和分子量有关，和分子中的支链的数量和长度关系很大。
有的时候可以用熔体黏度来表征熔体强度。
聚丙烯(PP)泡沫塑料是20世纪70年代初开发的一种新型材料，它除具有一般发泡制品已知的特点外，还有良好的热稳定性、耐应力开裂性能及较高的拉伸强度和冲击强度，而且具有良好的可回收性，有利于环保。
所有的这些特点使得PP泡沫塑料在汽车、包装、日用品和结构材料等各个领域具有显著的优越性。
目前，国外少数国家如美国、德国及意大利等已经实现了PP泡沫塑料的工业化生产。
我国近些年才开始PP泡沫塑料方面的研究，至今技术仍不成熟，工业化生产还处于起步阶段。
1 PP发泡中的普遍问题PP发泡研究中普遍存在的问题是PP为结晶性聚合物，结晶度较高，在温度到达结晶熔融温度后，其熔体粘度迅速下降，使发泡过程中产生的气体很难保持住。
因此如何提高PP的熔体强度是其发泡成型中一个必须解决的问题。
2 提高PP熔体强度的方法为了解决PP的发泡问题，必须改善PP的熔体强度。
影响物理发泡绝缘熔体强度的因素
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2008 05 19 杨中林( 1975- ) , 男, 上海 交通 大学 化学 化工 学院工程硕士研究生, 中国电子科技集 团公司 第二十三研究所工程师. 上海市铁山路 230 号, 201900
The Factors Affecting Melt Strength of Physically Foamed Insulation
Y A N G Zhong lin1, 2 , ZH O U Chi x ing1 , L IN Z ho u jin3 , ZH A N G X in4
( 1. College of Chemistry and Chemical Technology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China;
式中 Mcr 为分子链发生缠结的最小分子量, MW 为重 均分子量。从上式可以看出, 当 M W < Mcr 时, 0 随 MW 的增大而增大, 成正比关系; 而当 MW > M cr 时, 由于分子链之间的相互缠结使得阻力变大, 熔体黏
度急剧增加, 与 MW 成幂指数关系增大。从成型加 工角度讲, 高聚物的流动性越好, 制品表面越光滑。
一般认为熔体黏度与其自由体积有关。当熔体
受压时, 自由体积减小, 分子间作用力增大, 因而黏 度增加。同小分子相比, 聚合物熔体的分子堆砌密 度较小, 受压力作用时体积变化较大, 剪切黏度的变
高熔体强度聚丙烯的制备与表征_王红英
收稿:2006年9月,收修改稿:2006年10月*国家自然科学基金项目(No.20304017、50373048、50573081、20331030)资助**通讯联系人 e -mail:jydong@高熔体强度聚丙烯的制备与表征*王红英1胡徐腾2李振宇2义建军2董金勇1**(1.中国科学院化学研究所工程塑料重点实验室 北京100080;2.中国石油天然气股份有限公司炼油化工技术研究中心 北京100083)摘 要 高熔体强度聚丙烯(HMSPP)相比于普通聚丙烯具有优越的综合性能,其良好的加工性能使其具有广阔的应用前景,并成为许多国家近年来竞相开发的热点。
本文从H MSPP 的结构特点、制备方法和性能测试等方面总结了近年来的研究进展,着重介绍了反应器合成长链支化型高熔体强度聚丙烯(LCB -HMSPP)的方法以及其结构表征,并在总结国内外研究现状的基础上展望了高熔体强度聚丙烯研究的发展前景。
关键词 高熔体强度聚丙烯 长链支化 制备 表征中图分类号:O632112;TQ32511 文献标识码:A 文章编号:1005-281X(2007)06-0932-27Preparation and Characterization of High Melt Strength PolypropyleneWang Hongying 1Hu Xuteng 2Li Zhenyu 2Yi Jianjun 2Dong Jinyong1**(1.C AS Key Laboratory of Engineering Plastics,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China;2.Center for Petroleum and Petrochemical Technology,Petro China Company Limited,Beijing 100083,China)Abstract Compared with conventional polypropylene (PP),high melt strength polypropylene (HMSPP)has more prosperous applications due to its superior overall properties especially the excellent melt processibility.As such,H MSPP has recently become a hotspot of development in many countries.This revie w summarizes researches in the past few years on the development of HMSPP,from preparation to property characterization,with special emphasis given to the in situ polymerization technique to access long chain branched HMSPP (LCB -HMSPP).The future prospect of HMSPP research is foreseen in the last.Key words high melt strength polypropylene;long chain branching;preparation;characterization 聚丙烯(PP)是目前世界上应用最为广泛,产量增长最快的树脂之一。
pc材料熔体强度
PC材料（聚碳酸酯）是一种常用的工程塑料，具有优异的物理性能和加工特性，被广泛应用于电子、汽车、医疗器械等领域。
在工程设计和制造过程中，了解PC材料的熔体强度对于确保制品质量和性能至关重要。
本文将从PC材料的基本特性、熔体强度的定义、测试方法、影响因素等方面展开详细的讨论。
一、PC材料的基本特性PC材料是一种非晶性塑料，具有优异的透明度、耐热性、耐冲击性和机械性能，是一种理想的工程塑料材料。
它的玻璃化转变温度高，可加工性好，耐候性强，还具有良好的电气特性和耐化学腐蚀性。
这些特性使得PC材料在各个行业都得到了广泛的应用。
二、熔体强度的定义熔体强度是衡量塑料材料流动性和加工性能的重要指标之一。
对于注塑成型、挤出成型等加工工艺来说，熔体强度的大小直接影响着材料的成型性能和最终制品的质量。
熔体强度通常通过熔体流动速率来表征，单位是g/10min。
三、PC材料熔体强度的测试方法常见的测试方法包括在一定温度下，将PC树脂装入熔体流动速率测试仪中，通过一定的压力和温度条件下，测定单位时间内塑料通过模具的质量。
该测试方法可以客观地反映出PC材料的熔体流动性能，为工程师提供了重要的数据支持。
四、影响PC材料熔体强度的因素1. 温度：熔体强度随着温度的升高而增大，在一定范围内呈现正相关关系。
但是超过一定温度后，熔体强度会随着温度的继续升高而下降。
2. 分子量：分子量越高，通常意味着熔体强度越大，这与材料的流动性能有关。
3. 加工条件：如压力、速度等加工参数也会对PC材料的熔体强度产生影响，合理的加工条件有利于提高熔体强度。
五、PC材料熔体强度在实际应用中的意义1. 工程设计：了解PC材料的熔体强度可以帮助工程师在产品设计阶段选择合适的材料，并合理设计制品结构，以确保材料能够满足成型工艺要求。
2. 工艺控制：生产过程中，监控PC材料的熔体强度可以及时调整加工参数，保证制品质量的稳定性和一致性。
3. 产品性能：熔体强度的大小直接影响着PC材料成型后制品的密实度、表面光洁度、尺寸精度等性能指标，对于确保制品的功能和外观质量至关重要。
熔指、熔体强度和熔体粘度
熔指，熔体粘度，熔体强度的关系我们一般认为熔指越小，熔体粘度就越大而且，熔体强度可以用熔体粘度来表征也就是熔体粘度越大熔体强度就越大，对吧。
最近在文献中看到这样一段话，具有支链结构的聚丙烯，即使MI相同，LCBPP的熔体强度可达iPP的10倍。
我被弄糊涂啦，哪位解释一下。
作者：sunzhjian520熔体强度(MS) 是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力. 高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高分子的分子量(MW)，分子量分布(MWD)，枝链(Branching)多少／长短等有关。
其实归根结蒂就是取决于高分子熔融状态下的纠缠度(Degree of Polymer Chain Entanglement at MelT)，纠缠度高，熔体强度就高。
所以可以通过枝链化或交联(Cross-linking)来提高高分子熔体强度。
作者：swallowcQUOTE:Originally posted by sunzhjian520 at 2010-12-10 14:38:57:熔体强度(MS) 是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力. 高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高 ...百度百科呵呵你明白的谢谢参与作者：zfx1979228首先，纠正个认识问题，MI与熔体强度，根据物质种类不同，二者的关系可能更复杂，不要简单的认为是线性相关。
ＭＩ相同，并不代表其熔体强度也相同，还和物质的分子结构有关，物质的结晶形态有关；根据高分子物理知识，ＬＣＢＰＰ含有较多的支链，熔体分子之间受支链的牵扯，使其分子之间相对移动困难，而ＩＰＰ是等规聚丙烯，基本无支链，分子之间移动没有ＬＣＢＰＰ困难，从而导致ＬＣＢＰＰ的熔体强度高于ＩＰＰ。
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“熔体强度”概念及表征
熔体强度是影响聚合物可发泡性的重要物性参数。
所谓熔体强度（或称熔融强度），是表示熔体能支撑它本身重量的强度，其实质是熔体对拉伸变形的抵抗能力的体现。
对于熔体强度的表征和计算有多种方法：
（1）使用熔体强度测试仪测量，测试仪是将聚合物熔体单轴拉伸，首先熔体从挤出机口模向下挤出，同时被装在平衡梁上的两个运动方向相反的棍子牵引。
熔体束被拉伸时受的力是辊子均匀加速转动，直到熔体束断裂，此熔体束断裂所受的力定义为“熔体强度”。
（2）用流变拉伸仪确定，在一定温度下以某一加速度引出熔体线材，记录拉伸硬度值和引出速率。
拉伸强度值可相对反映熔体强度的大小，该值越大，熔体强度越高。
如线型PP 的熔体线材的记录值为15cN 和100mm/s ，而间同立构PP （高熔体强度）为25cN 和180 mm/s 。
（3）通过熔体弹性表征，熔体弹性是聚合物的弹性回复性能的表现，熔体弹性与熔体强度之间有直接的关系。
采用旋转流变仪在恒定剪切应力1000dyn/cm2(0.1kPa)下测量聚合物熔体的稳态柔量。
如对于线性PP 和枝化PP 的稳态柔量是线性PP 的2.5倍。
枝化PP 熔体弹性的提高改善了泡孔壁强度，并可防止泡孔合并。
（4）根据熔体流动速率（MFR ）计算或定性分析，用熔体流动速率（MFR ）测定仪和下式来计算熔体强度：MS=3.54*105()230
02/MFR r l Δ
式中，MS 为熔体强度（Pa.s ）；()l Δ为挤出物直径减少50%时的挤出物长度（mm ）；r0为最初从模口露出的挤出物半径（mm ），可通过分别测量挤出物长度为1.59mm 、6.35mm 和12.70mm 时的挤出物半径后外推得到；MFR230是由MFR 测试仪测得的在230℃、负荷2.16kg 下的MFR 值（g/10min ）。
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技术部：范宇
日期：2012年9月5号。