探秘熱塑性彈性體:解密其獨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,不過熱塑性彈性體就是大家常說的彈性體。那這種彈性究竟源自何處,又代表著什么呢?
其實,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區別。硬質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呢?接下來,我們就深入探討一下彈性體和塑料在彈性方面的差異,這其實涉及到材料的高彈性和普通彈性的區別。
以聚乙烯聚合物為例,它由眾多化學鍵構成。每個化學鍵在特定溫度下都能旋轉,而且聚合物在設計制造時,就使得這種旋轉的隨機性極大,就像繩索纏結得越久,復雜程度就越高,經常把耳機放在口袋里的人肯定深有體會。像水這樣的小分子,鍵角也能旋轉,只是由于分子太短,根本看不出什么效果。而聚合物則呈現出如圖所示的雜亂狀態。
這種雜亂無章的結構其實也能被拉直,但拉直后,在重力作用下分子會相互靠近,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,每個化學鍵之間都存在一定的角度,這個角度并非固定不變。在外力作用下,角度會發生一些微小的變化。雖然單個鍵角變化極小,但當眾多鍵角同時發生變化時,累積起來的變化就會稍大一些,不過一般材料的變形程度也就在千分之幾以內,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象,而高彈性則不同,只有部分聚合物在達到一定溫度以上時才會表現出高彈性,這個溫度通常低于室溫,被稱為Tg玻璃化轉變溫度。正是因為達到了這個溫度條件,彈性體才能夠展現出高彈性。
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