【色母粒产业网】2月14日消息，化工新材料探索：深入解析牌号物性表与材料选择奥秘
在化工材料研发的广阔天地里，工程师们时常面临着根据客户需求精准挑选原料牌号的挑战。每当一个新牌号映入眼帘，他们的第一步，总是毫不犹豫地投向那份至关重要的物性表(Technical Data Sheet，简称TDS)。这小小的一张表格，却如同材料的“身份证”，蕴含着密度、熔指、熔点、软化点、屈服拉伸强度/伸长率、断裂拉伸强度/伸长率、简支梁冲击能量、弹性模量等一系列关键指标。对于薄膜级材料，还会额外关注落镖冲击强度、撕裂强度、雾度、光泽度等特性。
翻阅过无数张物性表的工程师们，心中早已形成了一套快速解读的秘诀。他们深知，屈服拉伸强度是衡量产品承载性能的金标准，直接关乎产品的使用表现;而断裂伸长率，则与材料的冲击性能息息相关。更值得一提的是，屈服拉伸强度的背后，隐藏着共聚单体类型(如碳4、碳6、碳8等)和分子量分布等决定性因素。有人或许会疑惑，既然有了屈服拉伸强度，为何还要关注拉伸强度呢?其实，拉伸强度揭示了材料的许用应力，是材料设计中不可或缺的一环。
说到拉伸强度和伸长率，不得不提及那几条经典的应力应变曲线。从脆性材料如石头，到高刚度材料如硬质塑料(聚苯乙烯PS)，再到聚乙烯和橡胶的典型曲线，每一条都诉说着材料在受力过程中的独特故事。以聚乙烯为例，其应力应变曲线上，B点标志着屈服拉伸强度的到来，此时材料虽已变形，但理论上仍能大部分还原;而C点，则是断裂拉伸强度的终点，意味着材料已无法继续伸长，最终断裂。
据色母粒产业网了解，聚乙烯的变形奥秘，其实与其内部的球晶结构紧密相关。在屈服拉伸强度之内，球晶如同弹簧般可复原;一旦超出这个范围，球晶便被打开，成为分子间的链，无法再回到原先的状态。而整个拉伸过程中，分子一直在吸收能量，更高的伸长率意味着更多能量的吸收，也就赋予了产品更优异的性能。
那么，如何在众多材料中选出既能承受更大拉力，又不易发生不可逆变形的佼佼者呢?关键在于两个指标：共聚单体的类型和分子量。以短支链(共聚单体)类型为例，碳6共聚的聚乙烯材料，在相似密度和熔指下，展现出更出色的屈服强度和断裂伸长率。这得益于其分子间更多的长支链，不仅提升了韧性，还显著增强了冲击性能和抗环境应力(ESCR)性能。欧美同行在开发产品时，对共聚单体的类型总是格外关注，这一点值得我们学习。
另一方面，分子量对聚乙烯性能的影响也不容忽视。随着分子量的增加，分子链延长，支链增多，产品的拉伸强度和伸长率也随之提升。比如LDPE和LLDPE的对比，LLDPE因其更多的支链而表现出更优异的物理性能;而茂金属聚乙烯(MPE)则凭借其更窄、更均匀的分子量分布，在力学性能和光学性能上均实现了超越性的提升。
