Полимерная пластичность: ее жизненно важные роли повсюду

Если полимерные материалы сравнить со skilled актером, тогда пластичность - это его основная актерская способность - он может изгибаться и растягиваться, и может свободно расширяться и удлиняться, и может играть разнообразные роли в разных сценах. Эта способность материала "гнуться, не ломаясь" под действием силы кажется просто простой физической характеристикой, но она тихо поддерживает все аспекты нашей жизни. ​

В производственном цехе пластиковых бутылок полиэфирный материал (PET) проводит замечательное "шоу превращений". Изначально обычные заготовки бутылок раздуваются сжатым воздухом при высокой температуре, и они расширяются в круглые бутылки, как по волшебству.

За этим стоят молекулярные цепочки PET, как группа хорошо обученных танцоров, аккуратно растягивающихся вдоль направления натяжения, и могут быть растянуты до 5 раз от первоначальной длины. Если этот материал будет слишком "сильным" и сломается на куски до того, как он будет раздут в завершенную форму, боюсь, нам придется использовать стеклянные бутылки для напитков.

Рождение автомобильных бамперов также неразрывно связано с этой магией - когда полипропилен течет в форме, он так же гибок, как поток, обходящий камень. Он не сталкивается с углами и тонкими стенками, а легко разрешает напряжение с помощью пластичности и в конечном итоге становится "защитной одеждой", которая одновременно прочна и подходит. ​

В момент, когда мобильный телефон скользит со стола, оболочка из поликарбоната (PC) незаметно выполняет "метод снятия силы". Она не похожа на керамическую оболочку, которая разбивается от небольшого удара, но использует легкую деформацию, чтобы поглощать удар, как губка. Эксперименты показывают, что этот прочный PC материал имеет способность противостоять падениям, которая более чем в 8 раз превышает способность хрупких материалов. Неудивительно, что современные мобильные телефоны все больше способны выдерживать "испытание".

Строительные герметики довели эту прочность до предела: они расширяются летом, когда жарко, и сжимаются зимой, когда холодно. Они могут растягиваться на четверть своей длины за год, как дышащая кожа, всегда плотно заполняя щели в здании, чтобы предотвратить попадание дождя. ​

Хирургические швы в руке врача скрывают изысканную "мудрость завязывания узлов". Когда шов из материала PLGA затягивается и завязывается, он не ломается, как проволока, и может надежно зафиксировать рану, как эластичная веревка с идеальной натяжкой.

Полиуретановый эластомер в носимых устройствах еще более мощный. Он может растягиваться до 6 раз от своей первоначальной длины с движениями тела. Это как второй слой кожи, прикрепленный к коже, и нет ограничений на бег и сгибание. Если бы его заменили на жесткий материал, я боюсь, что умные часы давно стали бы "ремнями ограничения". ​

Нефтепровод, зарытый под землей, каждый день "борется" с оседанием почвы. Трубопроводы из высокоплотного полиэтилена (HDPE) не такие упрямые, как стальные трубы. При движении фундамента они сгибаются вместе с ситуацией и используют деформацию для разрешения кризиса. Данные показывают, что этот гибкий трубопровод имеет на 80% меньшую вероятность аварий, чем металлические трубопроводы, что эквивалентно установке "предохранительного клапана" для транспортировки энергии.

Изоляционный слой из поливинилхлорида (PVC) на внешней стороне провода также очень надежен. Независимо от того, насколько сильно рабочие тянут и сгибают при прокладке кабеля, он не трескается, как стекло, и ток всегда будет заблокирован. Сшитый полиэтилен в высоковольтных кабелях можно назвать "экспертом по экстренным ситуациям". Даже если температура внезапно повышается во время короткого замыкания, он все равно сможет продержаться до активации защитного устройства, чтобы избежать пожара.

Когда пластиковые бутылки перерабатываются, полиэтиленовые материалы демонстрируют свою "жесткую" природу. Они многократно плавятся и охлаждаются в экструдере, как тесто, которое многократно замешивается, и они все равно могут сохранить основную прочность и быть переработанными в новые контейнеры.

В отличие от этого, хрупкие пластики разбиваются на шлак, как только они обрабатываются, и могут быть использованы только как наполнители. Эта разница делает гибкие пластики более популярными в круговой экономике, так же как прочная ткань может многократно сшиваться и является более экологически чистой, чем одноразовые бумажные полотенца. ​

Под микроскопом прочность полимеров скрывает "коллаборативные секреты" молекул. Молекулярные цепи в аморфной области гибкие, как резинки, а чипы в кристаллической области похожи на сложенные карты, которые тихо скользят при приложении силы.

Ученые похожи на дирижеров, настраивающих длину молекулярных цепей и плотность перекрестных связей, чтобы сделать материал ни слишком мягким, ни слишком хрупким. Например, удлинение молекулярной цепи может повысить прочность, а умеренное перекрестное связывание может увеличить жесткость, как смешивание коктейля, правильное соотношение может сделать его вкусным.

Действие сгибания гибкого экрана скрывает "экстремальную задачу" материала. Когда пленка полиимида сгибается многократно, это похоже на кусок бумаги в руках мастера оригами, который может сохранить функцию отображения даже после ста сгибаний. Эластомер на основе кремния на мягком роботе еще более преувеличен, он может растягиваться до 10 раз своей первоначальной длины и скручиваться, как щупальце осьминога.

Эти инновации требуют не только способности материала растягиваться и сжиматься, но также учитывать способность к проводимости и светопропусканию, как универсальный атлет, который должен хорошо выступать в нескольких областях. ​

В конечном анализе, пластичность полимеров подобна "эмоциональному интеллекту" материалов - знание, как адаптироваться, но не идти на компромисс, способность адаптироваться к различным условиям и придерживаться основных показателей. От бутылок с минеральной водой до космических материалов, этот вид гибкой мудрости постоянно обновляет наше представление о материалах и тихо меняет облик мира.

Наша платформа соединяет сотни проверенных китайских химических поставщиковс покупателями по всему миру, способствуя прозрачным сделкам, лучшим бизнес-возможностям и высокоценным партнерствам. Независимо от того, ищете ли вы оптовые товары, специализированные химикаты или услуги по индивидуальному закупу, TDD-Global заслуживает доверия и станет вашим первым выбором.