EN
Produktens livslängd, stabilitet och prestanda vid krävande förhållanden samt andra aspekter grundar sig på produktens hållbarhet, en viktig prestandaparameter. Produktutformning och externa driftförhållanden påverkar hållbarheten, medan molekylvikten är den avgörande faktorn. Inherent viskositet kan mäta molekylvikten direkt och utgör en bekväm och tillförlitlig indikator samt verktyg för användare att förutsäga produktens hållbarhet. Vårt team på Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd., ett nationellt certifierat högteknologiskt företag med mer än 80 egna immateriella rättigheter, utvecklar automatiserade viskometrisystem och kan använda automatiska viskosimetrar för att förbättra produktens hållbarhet genom styrning av produktens molekylvikt.
Den molekylära grunden för hållbarhet
Det spelar också en nyckelroll för att bestämma slagstyrkan, tåligheten och miljömotståndet hos polymerer som helhet. Korta polymerkedjor – som motsvarar låg molekylvikt och låg IV – kan inte interagera lika omfattande eller bilda lika många sammanflätningar som längre kedjor, vilket resulterar i sämre mekaniska egenskaper. Därför anger den intrinsiska viskositeten, eftersom den är en direkt indikator på molekylvikt, även indirekt hur stark polyetylen det sannolikt är, för samma polyetylentyp.
Eftersom den återspeglar molekylära sammanflätningar i ett polymerprov och eftersom de långa polymersträngarna kan glida eller sammanflätas med varandra och inte kan separeras, utan faktiskt stödjer varandra mot brott orsakat av en pålagd belastning (spänning).
Om du applicerar belastning på långa, sammanflätade polyetenmolekyler kan och kommer de faktiskt att fördela spänningen längs många kedjemolekyler. Det är därför ingen överraskning att för att göra polyeten styvt nog för att stå emot gastryck – till exempel det tryck som uppstår inuti behållare för läskdrickor – behöver man tillverka vissa typer av polyetenbärare för drycker, även om dessa ofta tillverkas av polyetylenterftalat. När man dock börjar använda konstruktionspolymerer där en viss grad av hållfasthet och motstånd mot slitage och nedbrytning krävs vid höga spänningsnivåer.
Mekaniska egenskaper och motstånd mot brott
Denna ökade variationsbredd för intrinsisk viskositet har lett till betydande påverkan på flera av de mekaniska egenskaperna som ger produkten slitstyrka. Draghållfastheten är exempelvis en funktion av produktens molekylvikt, och produktens molekylvikt avgör därför produktens intrinsiska viskositetsmätning. Samma gäller för slagtålighet, draghållfasthet vid bristningspunkten samt produktens töjning vid bristning.
Höga värden för var och en av dessa egenskaper – och flera andra – är alla funktioner av polymerens intrinsiska viskositetsmätning och molekylvikt; produkter som tillverkas med hjälp av denna utökade variationsbredd kommer att ha överlägsen seghet och tåla högre spänningar innan bristning eller rivning uppstår.
Kryphållfasthet (förmågan att bibehålla sina dimensioner under en längre tid) är också avsevärt förbättrad för produkter med hög inbyggd viskositet. Dessa produkter upplever ingen minskning av sina avsedda funktionella eller prestandamått under en längre tidsperiod. Detta är avgörande för produktslangsystem eller strukturella bärande applikationer.
Motstånd mot miljöinducerad sprickbildning
Miljöinducerad sprickbildning är en vanlig felmodell för plastprodukter som används i kontakt med aggressiva kemikalier eller i hårda miljöer. Denna typ av fel uppstår genom en interaktion mellan spänning och yttre agens, vilket leder till initiering och utbredning av sprickor på molekylär nivå. Den inbyggda viskositeten hos polymeren påverkar polymernas motstånd mot miljöinducerad sprickbildning.
Verkligen, ökad kedjeförvirring gör sprickutbredning mindre sannolik och minskar benägenheten för ESC. Det utgör en kritisk parameter för att bibehålla materialintegriteten vid användning i tillämpningar som bränsletankar, lagring av kemikalier, medicinska apparater och rörsystem. Polyetylens beteende vid miljöbetingad sprickbildning ökar när molekylvikten blir högre; därför kan observation av variationer i den inre viskositeten ge information om kvaliteten hos produkter som kan komma i kontakt med kemikalier.
Bearbetningsnedbrytning och långtidshållbarhet
Under polymerbearbetningen, när polymerer värms upp, utsätts för skärbelastning och möjligen för syre, sker molekylkedjebrytning, vilket leder till nedbrytning av molekylvikten. Denna nedbrytning kan påverka den totala hållfastheten och slitstarkheten hos den färdiga produkten.
Intrinsisk viskositet kan bestämmas före och efter bearbetning, så att processingenjörer får insikt i omfattningen av degraderande nedbrytning för att justera processförhållandena, vilket minskar nedbrytningen och maximerar produktenes hållbarhet. Detta är särskilt viktigt när delarna förväntas användas i extrema förhållanden där maximal livslängd är avgörande (t.ex. bilar komponenter som utsätts för belastning, utomhusprodukter, medicinska instrument).
Inom återvinningsområdet hjälper det till att formulera återanvändbara, slitstarka plastdelar genom noggranna mätningar. Återvunna polymerer karakteriseras alltid av molekylär nedbrytning på grund av tidigare användning/bearbetning. Därför kan återvinnare utvärdera kvaliteten på inkommande material och formulera återvunna produkter med önskad molekylvikt, t.ex. mätt med intrinsisk viskositet, så att den slutliga produkten uppfyller prestandakraven.
Sammanfattning
Den intrinsiska viskositeten påverkar slitstabiliteten hos plastprodukter. Den uppmätta intrinsiska viskositeten är ett effektivt mätindex för att indikera den relativa molekylvikten, och materialets mekaniska egenskaper, slagfasthet och långsiktiga hållbarhet beror till stor del på detta. Om den intrinsiska viskositeten kan kontrolleras med hög precision kan slitstarka produkter med utmärkta prestanda tillverkas – de är det optimala valet för hårda förhållanden. Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. har en innovativ automatiserad viskosimeter som kan hjälpa dig. Om du har behov, kontakta våra specialister när som helst.