陳艷明

（中國建筑土木建設(shè)有限公司， 北京 100070）

雙向拉伸土工格柵PP專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能

陳艷明

（中國建筑土木建設(shè)有限公司， 北京 100070）

文章對T1701性能的各方面指標(biāo)進行了分析，同時列出了當(dāng)前國內(nèi)市場上的同類產(chǎn)品，并將之余T1701進行比較。最終得出結(jié)論，T1701在分子結(jié)構(gòu)和流變性能方面都較好。

雙向拉伸；土工格柵；PP專用樹脂；結(jié)構(gòu)性能

就雙向拉伸土工格柵而言，其實是一種土木工程產(chǎn)品。它采用了品質(zhì)較高的聚合物質(zhì)，依靠雙向拉伸等技術(shù)來生產(chǎn)制作。這種產(chǎn)品在拉伸后，不僅拉伸強度會比較高，而且在韌性和鋼性方面也比較強。所以，將它運用到土木工程中，能夠起到良好的加筋加固效果。同時，PP專用樹脂的品質(zhì)越高，它的拉伸剛化效果就會越好，并具備較小的彈性變形。應(yīng)用PP專用樹脂材料，能夠使土工隔柵的拉伸強度性能更好。若要發(fā)揮出較好的強度效果，只需要在低應(yīng)變條件下就能夠?qū)崿F(xiàn)。

由于在銷售過程中，土工格柵制品的定價是根據(jù)單位質(zhì)量的面積來完成的。所以，當(dāng)拉伸強度達到相關(guān)規(guī)定的要求時，就可以將其質(zhì)量適當(dāng)?shù)亟档?，這有助于更好的控制成本，從而使企業(yè)收益增多。除此之外，PP原料性能如何直接影響到土工格柵的性能和使用壽命。文章分析了燕化公司開發(fā)的T1701，并將它與同類進口產(chǎn)品進口-1、進口-2進行比較，以體現(xiàn)其結(jié)構(gòu)和性能。

1 實驗部分

1.1 主要原料

對于雙向拉伸的土工格柵而言，PP專用材料為燕化公司出產(chǎn)的T1701；進口-1、進口-2。

1.2 分析和測試

在相關(guān)測定過程中，通過使用GPCUZO00型凝膠滲透色譜儀，對相對分子的質(zhì)量和分布情況進行測定。在結(jié)晶溫度、熔點等方面，則使用差熱分析儀來進行相關(guān)方面的測試。而對于試樣零剪切黏度、流變性、熔體拉伸性的測定，分別采用旋轉(zhuǎn)和毛細管流變儀來完成。

2 結(jié)果與討論。

2.1 力學(xué)方面的性能分析

對于土工鉻渣產(chǎn)品來說，在其生產(chǎn)過程中，要重視沖孔板材的處理，最好采取持續(xù)拉伸的方法來進行。當(dāng)材料的屈服點到達以后，不能停止拉伸工作，這樣才能夠使產(chǎn)品在成型后，擁有足夠的拉伸強度，知識土工格柵產(chǎn)品在實際應(yīng)用中經(jīng)受得起拉伸考驗。[1]由此可見，當(dāng)將PP原料用于土工格柵相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)制作時，在斷裂伸長率、拉伸斷裂強度等方面，PP原料都應(yīng)當(dāng)具有比較高的性能要求，才能夠使相關(guān)產(chǎn)品在實際應(yīng)用過程中，承受外部作用力，防止斷裂或裂紋擴散等現(xiàn)象的發(fā)生。

通常情況下，使用一般的原料來制作土工格柵相關(guān)產(chǎn)品，如果以國家標(biāo)準(zhǔn)來進行評判，這些產(chǎn)品很難算得上合格。只有在這些產(chǎn)品的厚度方面加強，才能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對拉伸強度的規(guī)定。除此之外，如果土工格柵相關(guān)產(chǎn)品在拉伸屈服強度方面比較高，以及在拉伸屈服的伸張率方面比較低，在應(yīng)變也比較低的情況下，它的強度就能夠滿足相關(guān)要求。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析

2.2.1 相對分子質(zhì)量及分布情況

對于材料性能的加工成型、基本性能而言，其發(fā)揮程度如何，受到了相對分子的質(zhì)量大小以及分布情況的影響。同時，其質(zhì)量與分布也是材料重要的結(jié)構(gòu)參量。而作為雙向拉伸的土工格柵用品，PP專用樹脂T1701的相對分子質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相對較高，分布相對較廣，才能夠使土工格柵產(chǎn)品的拉伸強度和性能達到比較理想的狀態(tài)，從而滿足各方要求。從下面表中可以得知，T1701相對分子不僅在質(zhì)量方面要比進口-2更高，而且在分布情況方面，顯然也是更好的一方。這種結(jié)構(gòu)的組成，使得T1701在加工與力學(xué)方面的性能較為良好，能夠滿足相關(guān)要求。

圖1 T1701與進口-1、進口-2比較圖

2.2.2 零剪切黏度

在分析過程中，使用旋轉(zhuǎn)流變儀來完成測定。從下面圖中可以得知，在零剪切黏度方面，T1701和進口-1在這方面都是比較高的，只有進口-1比較低。從這個結(jié)論中可以推論，T1701和進口-1的分子結(jié)構(gòu)在平均相對分子量方面都表現(xiàn)得比較高。

圖2 T1701與進口-1、進口-2的零剪切黏度比較

2.2.3 拉伸流變、熔體拉伸性能和拉伸性能

首先，由圖可知，進口-1、T1701在拉伸流變方面的性能，有著很大的相似性。當(dāng)拉伸的速率是一樣的時候，在拉伸應(yīng)力、拉伸黏度方面，二者基本上也是一樣的。只有進口-2這種產(chǎn)品，其拉伸應(yīng)力和黏度才更低。從這個層面可以看出，在實際的加工過程中，進口-2將更輕易完成，而進口-1、T1701在加工方面，性能差不多。[2]當(dāng)拉伸流變的速率一樣時，在拉伸流變的應(yīng)力方面，進口-2較低，進口-1、T1701較高。從這點上可以得知，在可拉伸性和拉伸熔體強度方面，進口-1、T1701都能表現(xiàn)出較高的性能，其拉伸比也比較高。對于PP專用樹脂來說，擁有良好的熔體拉伸強度，能夠使其變形能力較強。

其次，在熔體拉伸性能方面，PP專用樹脂的熔體強度如何，影響著抗熔垂性和抗延伸性，其延展性則影響著變形能力。通常情況下，延展性與強度在性能上是矛盾的。也就是說，在PP專用樹脂的實際應(yīng)用過程中，在熔體的強度比較高的情況下，其拉伸斷裂的速率就會比較低，反之亦然，二者呈現(xiàn)出一種反比關(guān)系，可以用來表示樹脂中的韌性與剛性。而對于土工格柵的應(yīng)用材料來講，要求樹脂韌性較為良好，在應(yīng)用中才能更好地承受拉伸作用。然而，它又要求在抗拉剛度方面具備姣好的性能，以便很低應(yīng)變情況下，能夠有較好的強度。

再次，拉伸性能方面。在生產(chǎn)過程中，當(dāng)土工格柵處于一定的溫控環(huán)境時，它的分子結(jié)構(gòu)會由橫縱向經(jīng)高度拉伸。在經(jīng)歷過這種拉伸之后，土工格柵各方面的性能都將得到一定提升，要比沒有經(jīng)過拉伸的狀態(tài)更好。一般說來，同沒有拉伸過的產(chǎn)品強度相比，拉伸過的產(chǎn)品在強度方面要高出5到10倍。而在雙向拉伸的土工格柵生產(chǎn)中，它對斷裂強度等方面的要求比較高。[3]這種強度只有達到某種程度時，才能夠復(fù)合相關(guān)生產(chǎn)要求。

2.2.4 結(jié)晶性能

對于土工格柵而言，在它的生產(chǎn)過程中，將會先生產(chǎn)出4.5至6.5毫米厚的板材，然后展開沖孔和拉伸的操作工作。就板材生產(chǎn)而言，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)方面的高度重視，它對后續(xù)加工成型以及產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量有著非常重要的影響。[1]在應(yīng)用PP專用樹脂時，其結(jié)晶性能應(yīng)當(dāng)良好，才能夠保證板材在生產(chǎn)出來以后，表面看起來較為平整和光滑，符合相關(guān)生產(chǎn)要求。

T1701與進口-1、進口-2的結(jié)晶性能比較

3 結(jié)論

（1）在拉伸性能方面，雙向拉伸土工格柵PP專用樹脂T1701的各項指標(biāo)都比進口-2更高，與進口-1相似。同時，T1701的相對分子質(zhì)量比較高，強度表現(xiàn)也比較好。

（2）在相對分子質(zhì)量方面，T1701較高，而且分布也比較廣，可以很好地滿足加工成型和拉伸強度的要求。

（3）在拉伸流變、熔體拉伸等方面，T1701同進口-1相似，都具有較好的性能。在這點上，比進口-2更突出。[1]

[1]趙桂旭. 新型雙向拉伸塑料土工格柵設(shè)備[J]. 工程塑料應(yīng)用,2012,04:57-58.

[2]張?zhí)m,鞏紅光,白昆,李朋朋. 耐熱聚乙烯管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 合成樹脂及塑料,2013,04:55-57.

[3]王立娟,楊玉和,王焱鵬,王兆斌,王天紅,劉紅霞. 管材專用耐熱聚乙烯樹脂的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 合成樹脂及塑料,2014,04:69-71.

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1007-6344（2017）10-0259-01