חשיבותה של התפלגות שרשרת לטווח ארוך בחיסול התנהגות עיבוד פולימר

פולימרים הם חומרים סטטיסטיים מטבעם.בניגוד למולקולות קטנות עם משקל מולקולרי יחיד, דגימה פולימר מסחרי מורכב מאוכלוסייה של רשתות עם אורך משתנה.אוסף זה של גדלים מולקולריים תואר באופן רשמי כהתפלגות אורך שרשרת (CLD), שהוא המשתנה המבני ביותר השולט התנהגות של פולימר, הן בהמיס במהלך עיבוד ושמירה על תפקוד מוצק במהלך השימוש באפקטיבי, ברגעים חיוניים של ייצור חומרים אלה הוא יעיל ואפקטים חומר חיוני עבור מדענים חיוני כדי לכוון את ההשפעה החומרית של חומר חיוני כדי לאפקטים חומר חיוני כדי לשלוט על התנהגות של פולימרומית ואפקטים חומר חיוני של חומר חיוני כדי לאפקטים חומר חיוני של חומר חיוני של חומר חיוני כדי לאפקטים של פולימרו של חומר ייצור חומרים קריטי עבור יעילות פיזית ואפקטים של חומר חיוני של חומר ייצור חומרים קריטי עבור יעילות גופנית ואפקטים של חומר חיוני של חומר חיוני של חומר רציונליים ייצור יעיל.

בעוד המשקל המולקולרי הממוצע מספק תיאור שימושי של נקודות קצה, זה ההפצה המלאה - האיזון של קצר, בינוני ושרשרת ארוכה - זה מכתיב rheology, קינטיקה גבישית, קשיחות מכנית. שני פולימרים יכולים להיות אותו משקל מולקולרית ממוצע אבל שונה מאוד עיבוד מאפיינים אם השרשרת שלהם אורך חלוקת יחסים זה מאפשר עיצוב חכם של חומרים מותאמים לתהליכים ספציפיים, עיצוב, או מפוצץ, עובש.

יסודות של שרשרת תפוצה

(ה) התפלגות אורך שרשרת מאופיינת בדרך כלל על ידי חישוב רגעי ההפצה; שני הממוצעים העיקריים החשובים ביותר הם משקל מולקולרי מספר (MoriFLT:0nentiFLT:1) ואת המשקל המולקולרי משקל משקל משקל משקל (Moriph:2wFLT 3:2 LT 3) מ"מחזק" (MLT:5 הוא פשוט משקל רב של 2, 000) .

פולימר עם PDI קרוב ל 1.0 נחשב מונודיספרסיה, כלומר כל השרשראות כמעט זהה באורך. פולימרים מסחריים טיפוסיים כמו פוליאתילן או פוליפרופילן יכול להיות PDIs החל מ 2 עבור מתכתלוצן-קטליז חומרים עד 10 או גבוה יותר עבור תהליכים קונבנציונאליים זיגלר-Nta.הפצה עצמה יכול לקחת צורות רבות.

מאפיין את ההפצה המלאה ולא רק את הממוצעים הוא קריטי עבור יישומי עיבוד מתקדמים.הנוכחות של זנב משקל מולקולרי גבוה יכול להגדיל באופן דרמטי את גמישות ההיתוך ואת כוח ההיתוך, גם אם ה- MIRLT הכולל:0wFLT:1 הוא רק גבוה מדי.conversely, שבריר משקל מולקולרי נמוך יכול לפעול כסיוע עיבוד פנימי, צמצום של דיוק ושיפור אופי התקני, בעיקר עם גלאומטריה מלאה (R) או חיתוך נתונים (Ricgometry) עם פיזור) או הדפסה מלאה של נתונים (Ricorphcographing) או הדפסה מלאה של CGDLC) יכול לפעול כסיוע עיבוד פנימי, או הדפסה) כדי לספק את ה-SAPGSD) כדי לספק את הפחתת חומר מולקולרית (Ricuptophing) עם פיזור) עם פיזור קלאו הדמיה מלאה של חומר מולקולרית) או הדפסה מלאה של חומר מולקולרית (Ricuptophing) עם פיזור) עם פיזור נתונים (Ricated) או הדפסה מלאה של חומר מולקולרית) עם פיזור נתונים, או הדפסה מלאה של חומר מולקולרית (Ricuptophcographing) או הדפסה מלאה של חומר מולקולרית) כדי לספק את הפחתת חומר מולקולרית) כדי לספק את ה-

ארוך צ'סטין מקיפים ומורכבות טופולוגית

בעוד שחלוקת אורך שרשרת ליניארית היא משתנה עיקרי, נוכחות של ענף ארוך שרשרת פועל כמגבלה טופולוגי נוסף המשפיעה על עיבוד נרחב של ענפים ארוכים, נבדל מענפים קצרים המשפיעים על קריסטלנות, באופן בסיסי לשנות את הדינמיקה של ההיתוך.בתהליכים הדורשים חוזק גבוה, כגון FLT:0blown Film exionFLT או FLT2;

כיצד שרשרת תפוצה לטווח ארוך מתקדשת מלט רנולוגיה

ההשפעה המיידית והמשמעותית ביותר של CLD נצפתה בנכסים הירולוגיים של ההיתוך הפולימרי.התנהגות הזרמה בתוך גרגר, עובש הזריקה, או מטביעת עובש מתים נשלטת לחלוטין על ידי המבנה המולקולרי של הפולימרים.

סיבוכים ו- Zero-Shear Visosity

(ב) לאחר ששרשרת פולימרים עולה על משקל מולקולרי קריטי (MFLT:0igcal) 1 (MFLT:0reacal) אשר בדרך כלל על מנת 2 עד 3 פעמים משקל מולקולרי (MoriFLT:2eFLT:2eFLT 3) משקל מולקולרית (Digital FLT) הוא מעל משקל מולקולרי (D) עם גודל של 1.

Shear Thinning and non-Newtonian Behavior

כל התכות פולימריות הן Shear-thinning (pseudoplastic), כלומר את ההיקף שלהם יורד כמו קצב הרהר עלייה. רוחב של התפלגות אורך שרשרת הוא הגורם המולקולרי העיקרי השולט במידה ובתחילת של Shear דקינג. A הפצה רחבה, המכיל מגוון רחב של גדלים מולקולריים, תוצאות בספקטרום הרפיה hetereogenous זמן.

לעומת זאת, הפצה צרה (PDI נמוך) דומה להתנהגות הרפיה אחידה יותר נוטה להציג מעבר חד יותר להאר דקינג אבל ירידה כללית פחות דרמטית בפנים.מערכת יחסים זו מאפשרת למעבדים לבחור חומרים שמתאימים לשיעורי החרס של הציוד שלהם.לדוגמה, הגדלת קצב הזרקת עובש של חומרים כי דק ביעילות בשיעורי יאכטות גבוהים, בעוד שמתחת החדירה דורשת כמות מספקת של חומרים משורפים.

מלאת אלסטיאלנס ו-Uniaxial Extension

מעבר למולות של הרהר, התכונות האלסטיות של ההיתוך חשובות באופן ביקורתי בתהליכים הקשורים מתיחה או ארוכות, כגון הסרט נוצץ, סיבים מסתובבים, ומדורגים.המודולו הגמישות של ההיתוך קשור למספר הסבך. A פולימר עם זנב מולקולרי גבוה או רמה גבוהה של שרשראות ארוכות יכול לאחסן יותר אנרגיה אלסטית.זה מתגלה כמו מת, אשר הוא בועה יש צורך של כמה רמות של בועות יש צורך של שליטה גבוהה.

כוח מל, שנמדד לעתים קרובות באמצעות מתודולוגיה הרחבה, הוא ישירות לנוכחות של שרשראות ארוכות. חומר עם שרשראות ארוכות מספיק יהיה כוח להמיס עניים, המוביל להתמוטטות בועות בסרט מפוצץ או נמשך למטה בציפוי הכרית.ה ה- Hencky בהפסקה ותפקוד הצמיחה של הארכה רגיש מאוד לזמני ההרגעה הארוכה ביותר בהתמוססות, אשר מוכתבים על ידי הזנים המולקולריים הגבוהים ביותר.

השפעה על Solid-state Mechanical Properties

בעוד שהתנהגות העיבוד נשלטת על ידי מדינת ההיתוך, התכונות המכאניות של 0סוף 1 של המאמר נקבעות על ידי מבנה המדינה המוצק, אשר עצמו הוא מושרש על ידי התפלגות אורך שרשרת במהלך הגשמה.

קריסטל ומורפולוגיה

עבור פולימרים למחצה כמו פוליאתילן, ניילון ופוליפרופילן, CLD משפיע על השיעור והיקף של התגבשות. שרשראות ארוכות יכולות לנקב קריסטל, להרכיב lamellae ראשוני, בעוד שרשתות קצרות יותר נדחות לעתים קרובות מן השבר קריסטל וגביע מאוחר יותר, להרכיב מבנים משניים או פיסול.

באזורי אינטר-lamellar, נוכחות של "מולקולות tie" חיונית לנוקשות.מולקולות מגע הן שרשראות פולימר ארוכות המחברות בין שני גבישים או יותר סמוכים ל- lamellars.הם משמשים כגשרים מכניים, משדרים מתח ומונעות קידוד פצח. פולימר עם ריכוז גבוה יותר של שרשראות ארוכות מאוד יהיה בעל יותר מולקולות עניבה, וכתוצאה מכך השפעה גבוהה יותר על הסביבה ודיכוי (CRemcular) מסבירים כי הם דורשים דחפים גבוהים יותר כמו דחפים מגנטיים כגון מבועת דלק גבוה יותר.

מפתחי ביצועים מכניים

• (FLT:0) רגישות לעומת ⁇ :FLT:1 A unimodal צר הפצה לעתים קרובות מניב קשיחות גבוהה אבל יכול להיות מטושטש בשל חוסר של שרשראות עניבה. התפלגות דו-ממדית מותאם אישית לספק איזון, שבו מרכיב משקל מולקולרי גבוה מבטיח קשיחות ו ESCR, בעוד רכיב משקל מולקולרי נמוך מבטיח יציבות ויציבות באמצעות גבישים גבוהים יותר.
• (FLT:0) שרין ולוחם: 1 (Feloph:1) שיעורי התגבשות השונה בין שברים במשקל מולקולריים שונים יכולים לגרום להפחתה לא אחידה בחלקים עכורים להזרקה עבה.חומר משקל מולקולרי גבוה עשוי להתגשם באופן שונה בליבת מול העור של החלק, המוביל ללחץ פנימי ועמוד מלחמה.
• (FLT:0Creep and Long-Term Durability:cioFLT:1 תחת עומס קבוע, רשתות פולימר יכול להחליק אחד על השני. שרשראות ארוכות יותר עם סבך רב יותר להתנגד לנפיחות זו הרבה יותר טוב מאשר שרשראות קצרות.

התאמת CLD לטכנולוגיות עיבוד ספציפיות

בחירתו של תואר פולימרי לתהליך ייצור ספציפי היא בעיקר עניין של התאמה לאורכה של ה- 0BBQQ, FLT:1 לדרישות התרמיות והמכניות של התהליך.

המונחים:

עובש הזרקת דורש פולימר שיכול לזרום בקלות לתוך עובש קר בשיעורי הירר גבוה אבל אז מוצק במהירות. אידיאלי, פולימר צריך להיות מולטי נמוך בשיעורי הירר גבוה (למלא) אבל מספיק כוח להמיס כדי להימנע פלאשינג. A מתון עד ברוק עם סימולציה די מולקולרית קטן הוא לעתים קרובות מועדף עבור תבניות מורכבות עם קירות דקים, אם המשקל המולקולרי הוא נמוך מדי, יהיה להשתמש נוזל זרימה קשה מאוד כדי לחץ דם נמוך מאוד, הוא לעתים קרובות.

סרט טלוויזיה וסרטים

חדירה סרטנית רגישה מאוד לריולוגיה הרחבה של ההיתוך.עבור סרט מפוצץ, הבועה מתוחה במביאניה במצב המום. A פולימר עם CLD צר (טיpical of Metallocene LLDPE) יכול להיות קשה לעבד כי יש לו כוח דק ושפל נמוך, מה שהופך את הבועה לבלתי יציבה במהירויות גבוהות של סגסוגת (LD) או לגרום לרקמות מולקולריות של לחץ דם נמוך יותר, או לדלקת תחתית (B) או ליציבות גבוהה יותר, כלומר, כלומר, יש לו יותר של לחץ דם נמוך יותר, או סגסוגת גבוהה יותר, או סגסוגת גבוהה יותר, כלומר, כלומר, יש לו, יש לו, יש לו יותר של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת גבוהה יותר, או סגסוגת של סגסוגת התחתונה, או סגסוגת של סגסוגת גבוהה יותר, או סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת נמוכה יותר, יש לו, יש לו, יש לו, או סגסוגת גבוהה יותר, או סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת נמוכה יותר של סגסוגת של סגסוגת נמוכה יותר, או סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת של סגסוגת גבוהה יותר של סגסוגת של סגסוגת סגסוגת סגסוגת סגסוגת התחתונה

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

תהליכים אלה מסתמכים במידה רבה על ההתנגדות החבלה של ה parison או גיליון.הקשר הוא extruded אנכי, ואת המשקל שלו גורם לו למתוח. A פולימר עם מודלוסים גמישים גבוהים (G) בתדרים נמוכים, המסופקים על ידי שרשראות ארוכות, ינגדו sagging.לכן, מנפח של HDPE הם דו-ממדיים עם מרכיב מולקולרי משמעותי, הדורש לחץ ארוך מספיק כדי לרכך.

אסטרטגיות להורדת Controlling Distribution

כימיה פולימרית מודרנית מספקת מספר כלים כדי להנדס במכוון את ההתפלגות אורך שרשרת.

פסיכואנליזה ומהנדסי תגובה

המערכת הזרז היא הקביעה העיקרית של CLD עבור פוליאו-fins. זרזים בודדים (metallocenes) לייצר הפצה צרה מאוד, מבוקרת. זרזים רב-אתר (Ziegler-Nta, פיליפס) לייצר תפוצה רחבה יותר.ב כור יחיד, חלוקת זמן המגורים ופרופיל הפעילות הזרז קובע את הצורה של תהליכי MWD מתקדם, כגון Borstar, שימוש בתאים מולקולריים שונים, אשר מייצרים ריכוזיים.

המונחים: Radical Polymerization

עבור פולימרים מיוחדים, טכניקות כגון ATRP, חיל האוויר המלכותי ו- NMP מאפשרות לסנזה של התפלגות צר מאוד (PDI < 1.05).טכניקות אלה אינן יקרות ערך לייצור בלוק copolymers או ארכיטקטורות מדויקות שבו אורך שרשרת חייב להיות נשלט חזק. בניגוד, פולימריזציה רדיקלית חינם בדרך כלל מניבה התפלגות רחבה יותר ורמות גבוהות יותר של הבחירה.

הפוסט-Reactor בללינג

תערובת פוסט-reactor היא שיטה ישירה להנדס את ההפצה הסופית. a low המולקולרית פלוף משקל מולקולרי נמוך יכול להיות מעורבב עם משקל מולקולרי גבוה פלוף כדי להשיג התפלגות דו-ממדית מטרה.תהליך זה דורש שילוב אינטנסיבי של התכה (למשל, באמצעות אקסודר-קרב) כדי להגני את הרכיבים. בעוד יעיל, זה פחות יעיל אנרגיה ולעתים קרובות פחות הומוגניאלי מאשר ברתות.

תכונות הפצה מלאה

סיווג Accurate הוא הבסיס של שליטה עיבוד פולימרי. בעוד GPC / SEC מספק את ממוצעי המשקל המולקולרי ואת עקומת ההפצה, הוא פועל בפתרון dilute, אשר רחוק ממדינת ההיתוך. בדיקות Rheological מספק מידע משלים במצב ההיתוך.המודולולוs crossover (הנקודה שבה Modulus G משנה את אפקט האחסון) שווה את מדדי ה-G) ואת ספקטרום ההרפיה הם רמות גבוהות יותר עבור שרשרת בקרת שיער גבוה יותר.

מסקנה

ההתפלגות אורך שרשרת היא המשתנה המבני המרכזי כי גשרים סינתזת פולימרים ועיבוד.זה מכתיב את פרופיל ההנעה המורכב, כוח ההיתוך האלסטי, הקינטיקה הקריסטליזציה, ואת השלמות המכנית הסופית של החלק.עבור המעבד הפולימרים, הבנת קצבאות של CLD היא הבנה כיצד חומר יתנהג בציוד הספציפי שלהם והאם הוא יפגוש דרישות מחמירות עבור היצרן, בדיוק כדי ליצור את היכולות הגלומות של הנדסה יעילה של יעילות של הנדסה יעילה ביותר של חומרים מתקדמים של הנדסה יעילה.