为什么塑胶原料会表现出不同的耐热性呢？

发布日期：2022-01-25 作者：点击：

　　首先从塑胶内部分子的热运动说起，塑胶内部分子容易受到温度的影响，温度的升高对塑胶高分子运动提供两个作用：

　　一，是运动单元动能增加，令其活化；

　　二，温度升高，体积膨胀，提供了运动单元可活动的自由空间。（运动单元可以是侧基、支链、链节、链段、整个分子链）。

　　所以，塑胶的耐热性本质上取决于分子的结构。

　　分子间作用越强、无规热运动链段越大（链的刚性越大），就需要更高的无规热运动程度（温度表示无规热运动的程度）来平衡，耐热性也就越高。分子间作用是由分子间作用力种类和分子间距离二者共同决定的，链的刚性则是由分子内旋转的难易程度决定的。关于高分子链的刚性和柔性，可以点击之前这篇文章了解：塑胶原料篇：高分子的结构，影响着材料的诸多性能。

　　分子间作用力的强弱依次为氢键、偶极、非极性范德华等项作用；而分子间距离主要决定于分子的三维堆积密度，分子越规整、对称性越强（越有利于结晶），分子堆积密度就越高，分子间距离就越小。关于聚合物的结晶性，可以点击之前这篇文章了解：塑胶原料篇：聚合物的聚集态结构，对聚合物性能的影响。

重庆塑胶原料

　　对于同种类的分子，结晶的晶相密度总是高于非晶相密度，这就是结晶有利于耐热性提高的原因。分子主链上引入芳香基团，链刚性增大，使无规热运动链段增大，需要更高的温度链段才能运动（这也是对称的链段优先结晶的原因），这就是芳香基团的引入有利于耐热性提高的原因。

　　总之分子间作用力越强、分子间距离越小，分子链刚性越大，这样，整个分子链都难以进行热运动，所需平衡的无规热运动程度（温度）就越高，耐热性就越好。依此推论，耐热性好的热塑性材料，应为分子主链是全芳香（大刚性）、分子间作用力为尽量多的氢键（强作用力）、分子主链无任何取代基（高对称）的材料，市场中接近的材料是全芳香聚杂环、全芳香聚酰亚胺、全芳香聚酰胺等高耐热性聚合物材料。

　　对位芳香族聚酰胺（PPTA）纤维

　　结构特性：

　　1、分子链中交替排列的苯环，使分子链不能内旋转。

　　2、极性酰胺基在分子链之间形成氢键，增大分子主链之间的作用力。

　　3、酰胺基被苯环间隔且苯环与酰胺基之间形成共轭体系。

　　以上三点赋予了材料有很优异的耐热性、突出的强度、刚度、高熔点、高黏度。