關(guān)于熔體強(qiáng)度，對于加工有著很重要的作用，那么什么是聚合物的熔體強(qiáng)度，怎樣評估熔體強(qiáng)度呢，下面青島賽諾聚乙烯蠟小編為您簡單分析。

一、聚合物熔體強(qiáng)度的定義

聚合物熔體強(qiáng)度是指聚合物在熔融狀態(tài)下支持自身質(zhì)量的能力；或指熔體在一定的條件下受到力（如牽引或拉伸力）的作用而斷裂，此時這個力定義為聚合物的熔體強(qiáng)度。聚合物熔體強(qiáng)度反映聚合物熔體的抗延伸性及抗熔體下垂性，它是決定產(chǎn)品成型時材料加工特性的一個非常重要的性質(zhì)。尤其對于吹塑、擠出加工成型非常重要。

二、聚合物結(jié)構(gòu)對其熔體強(qiáng)度的影響

熔體強(qiáng)度和分子鏈的纏結(jié)程度有關(guān)，纏結(jié)程度越高，熔體強(qiáng)度就越高，長支鏈有利于分子鏈的纏結(jié)，所以熔體強(qiáng)度高。

聚合物的聚合單體對熔體強(qiáng)度有很大影響，尤其是在低熔融溫度下。因為低溫下短支鏈的α-烯烴碳數(shù)越高，相對應(yīng)的纏結(jié)程度也越高，從而熔體強(qiáng)度也越高。但是在較高溫度時，聚合物分子解纏結(jié)至相當(dāng)?shù)某潭纫灾掠诠簿蹎误w類型的影響作用減弱。

熔體流動速率相近相對分子質(zhì)量分布不同的同一種樹脂，在較高的溫度下，相對分子質(zhì)量分布情況 (單峰分布或雙峰分布) 對熔體強(qiáng)度的影響很小，而在較低的溫度下，單峰相對分子質(zhì)量分布的熔體強(qiáng)度高。

如上圖，可以看出線性聚合物纏繞程度低，從而導(dǎo)致熔體強(qiáng)度低，極端的情況是交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，如果是化學(xué)交聯(lián)，則已經(jīng)不能成為熔體。

這里可以說一下為什么熱塑性橡膠TPV（PP/EPDM）的熔體強(qiáng)度會大于TPE-S（苯乙烯類彈性體共混物）。主要的原因是，在高溫條件下，TPV其中的軟化油比TPE-S更容易分布到塑料相中去，導(dǎo)致塑料相的粘度急劇下降，流動性增加，熔體強(qiáng)度降低。在常溫下，TPV和TPE-S中的軟化油主要分布在EPDM和SEBS中的EB段里，高溫下，EB段開始解纏結(jié)，軟化油開始從EB到分布到整個體系中去，而TPV中的EPDM因為是化學(xué)交聯(lián)，在高溫情況下，只有局部的軟化油，比如存在于PP/EPDM之間間隙的軟化油，會分布到聚丙烯中去。

所以，TPE-S這種彈性體共混物的熔體強(qiáng)度相對比較低，尤其做吹塑制品不太好加工，曾經(jīng)三博的周總開發(fā)了一款支化的SEBS，加入這個SEBS則可以迅速提高TPE-S的熔體強(qiáng)度。

三、外部條件對熔體強(qiáng)度的影響

熔體強(qiáng)度隨著溫度的升高開始明顯地下降，當(dāng)溫度升高到一定的溫度以后，熔體強(qiáng)度的變化就不明顯了。

對于熔體流動速率不同、結(jié)構(gòu)相似的材料，熔體強(qiáng)度隨著熔體流動速率的升高而降低。比如在擠出、注塑加工中，擠出速度、注塑速度的提高 ，熔體強(qiáng)度下降。熔體強(qiáng)度隨著拉伸長度的加大而減小。

上圖的模式，說明了聚合物熔體強(qiáng)度，通過加熱，降低熔體強(qiáng)度，可以流動，降溫，熔體強(qiáng)度增加，直至變成固體。

四、聚合物熔體粘度和熔體強(qiáng)度的區(qū)別

4.1. 聚合物熔體強(qiáng)度歸根結(jié)底就是取決于高分子熔融狀態(tài)下的糾纏度(Degree of Polymer Chain Entanglement at Melt)，糾纏度高，熔體強(qiáng)度就高。

4.2. 聚合物熔體粘度影響因素比較多，有加工溫度、壓力、剪切速率，材料的相對分子量及分布。其中力的作用有剪切力，比如注塑加工，還有拉伸力，比如擠出、吹塑加工等。分子量鏈柔順性，一般表現(xiàn)為切敏性，剛性的話，則為溫敏性。

4.3. 實例分析為什么PA不容易拉絲，而PP容易呢？PA在加工溫度區(qū)間內(nèi)，流動性好，粘度比較低，但由于PA本身分子量不大，且分子量寬，而PP相對PA分子量大，分布又窄，鏈纏結(jié)點較多，受外力作用后熔體強(qiáng)度高，就容易成絲。從結(jié)晶度和結(jié)晶快慢考慮，由于PA分子鏈之間有極性鍵作用，取向結(jié)晶比較慢，而PP結(jié)晶取向快，結(jié)晶度也高，結(jié)晶點可以作為物理交聯(lián)點，來提高熔體強(qiáng)度，進(jìn)而有利于拉絲。

五、聚合物熔體強(qiáng)度的評估方法

對于熔體強(qiáng)度的表征和計算有多種方法：

（1）使用熔體強(qiáng)度測試儀測量，測試儀是將聚合物熔體單軸拉伸，首先熔體從擠出機(jī)口模向下擠出，同時被裝在平衡梁上的兩個運(yùn)動方向相反的棍子牽引。熔體束被拉伸時受的力是輥子均勻加速轉(zhuǎn)動，直到熔體束斷裂，此熔體束斷裂所受的力定義為“熔體強(qiáng)度”。

（2）用流變拉伸儀確定，在一定溫度下以某一加速度引出熔體線材，記錄拉伸硬度值和引出速率。拉伸強(qiáng)度值可相對反映熔體強(qiáng)度的大小，該值越大，熔體強(qiáng)度越高。如線型PP的熔體線材的記錄值為15cN和100mm/s，而間同立構(gòu)PP（高熔體強(qiáng)度）為25cN和180 mm/s。

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（3）通過熔體彈性表征，熔體彈性是聚合物的彈性回復(fù)性能的表現(xiàn)，熔體彈性與熔體強(qiáng)度之間有直接的關(guān)系。采用旋轉(zhuǎn)流變儀在恒定剪切應(yīng)力1000dyn/cm2(0.1kPa)下測量聚合物熔體的穩(wěn)態(tài)柔量。如對于線性PP和枝化PP的穩(wěn)態(tài)柔量是線性PP的2.5倍。枝化PP熔體彈性的提高改善了泡孔壁強(qiáng)度，并可防止泡孔合并。

（4）根據(jù)熔體流動速率（MFR）計算或定性分析，用熔體流動速率（MFR）測定儀和下式來計算熔體強(qiáng)度：MS=3.54*105Δl2r0/MFR230

式中，MS為熔體強(qiáng)度（Pa.s）；Δl為擠出物直徑減少50%時的擠出物長度（mm）；r0為最初從?？诼冻龅臄D出物半徑（mm），可通過分別測量擠出物長度為1.59mm、6.35mm和12.70mm時的擠出物半徑后外推得到；MFR230是由MFR測試儀測得的在230℃、負(fù)荷2.16kg下的MFR值（g/10min）。

從方法4中，我們可以得知，熔指MFR越大，熔體粘度越小，但通常融指是在一定的砝碼下測試的，受到了一定的剪切，聚合物通常都有剪切變稀的特性，那么對于熔指相同的2種聚合物，只能說在指定溫度，指點剪切的條件下，粘度一樣，如果剪切不一樣，粘度就不一定一樣了，所以，我們會遇到一些聚合物融指相同，但是熔體強(qiáng)度卻不同，比如分子量略高的聚丙烯，與分子量略低但是被枝化的聚丙烯，融指一樣，但有枝化的聚丙烯熔體強(qiáng)度更大。所以，方法4中的Δl，r0就是修正真正的熔體特性的。

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