陳艷明

（中國(guó)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(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能

陳艷明

（中國(guó)建筑土木建設(shè)有限公司， 北京 100070）

文章對(duì)T1701性能的各方面指標(biāo)進(jìn)行了分析，同時(shí)列出了當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品，并將之余T1701進(jìn)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(shù)脂；結(jié)構(gòu)性能

就雙向拉伸土工格柵而言，其實(shí)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(lái)生產(chǎn)制作。這種產(chǎn)品在拉伸后，不僅拉伸強(qiáng)度會(huì)比較高，而且在韌性和鋼性方面也比較強(qiáng)。所以，將它運(yùn)用到土木工程中，能夠起到良好的加筋加固效果。同時(shí)，PP專用樹(shù)脂的品質(zhì)越高，它的拉伸剛化效果就會(huì)越好，并具備較小的彈性變形。應(yīng)用PP專用樹(shù)脂材料，能夠使土工隔柵的拉伸強(qiáng)度性能更好。若要發(fā)揮出較好的強(qiáng)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(guò)程中，土工格柵制品的定價(jià)是根據(jù)單位質(zhì)量的面積來(lái)完成的。所以，當(dāng)拉伸強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求時(shí)，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(kāi)發(fā)的T1701，并將它與同類進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)口-1、進(jìn)口-2進(jìn)行比較，以體現(xiàn)其結(jié)構(gòu)和性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要原料

對(duì)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(jìn)口-1、進(jìn)口-2。

1.2 分析和測(cè)試

在相關(guān)測(cè)定過(guò)程中，通過(guò)使用GPCUZO00型凝膠滲透色譜儀，對(duì)相對(duì)分子的質(zhì)量和分布情況進(jìn)行測(cè)定。在結(jié)晶溫度、熔點(diǎn)等方面，則使用差熱分析儀來(lái)進(jìn)行相關(guān)方面的測(cè)試。而對(duì)于試樣零剪切黏度、流變性、熔體拉伸性的測(cè)定，分別采用旋轉(zhuǎn)和毛細(xì)管流變儀來(lái)完成。

2 結(jié)果與討論。

2.1 力學(xué)方面的性能分析

對(duì)于土工鉻渣產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，在其生產(chǎn)過(guò)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(lái)進(jìn)行。當(dāng)材料的屈服點(diǎn)到達(dá)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(qiáng)度，知識(shí)土工格柵產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)受得起拉伸考驗(yàn)。[1]由此可見(jiàn)，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(shí)，在斷裂伸長(zhǎng)率、拉伸斷裂強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，承受外部作用力，防止斷裂或裂紋擴(kuò)散等現(xiàn)象的發(fā)生。

通常情況下，使用一般的原料來(lái)制作土工格柵相關(guān)產(chǎn)品，如果以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行評(píng)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(qiáng)，才能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)拉伸強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(duì)分子質(zhì)量及分布情況

對(duì)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(duì)分子的質(zhì)量大小以及分布情況的影響。同時(shí)，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(shù)脂T1701的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相對(duì)較高，分布相對(duì)較廣，才能夠使土工格柵產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度和性能達(dá)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(duì)分子不僅在質(zhì)量方面要比進(jìn)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(jìn)口-1、進(jìn)口-2比較圖

2.2.2 零剪切黏度

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

圖2 T1701與進(jìn)口-1、進(jìn)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(jìn)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(shí)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(jìn)口-2這種產(chǎn)品，其拉伸應(yīng)力和黏度才更低。從這個(gè)層面可以看出，在實(shí)際的加工過(guò)程中，進(jìn)口-2將更輕易完成，而進(jìn)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(shí)，在拉伸流變的應(yīng)力方面，進(jìn)口-2較低，進(jìn)口-1、T1701較高。從這點(diǎn)上可以得知，在可拉伸性和拉伸熔體強(qiáng)度方面，進(jìn)口-1、T1701都能表現(xiàn)出較高的性能，其拉伸比也比較高。對(duì)于PP專用樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，擁有良好的熔體拉伸強(qiáng)度，能夠使其變形能力較強(qiáng)。

其次，在熔體拉伸性能方面，PP專用樹(shù)脂的熔體強(qiáng)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(qiáng)度在性能上是矛盾的。也就是說(shuō)，在PP專用樹(shù)脂的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，在熔體的強(qiáng)度比較高的情況下，其拉伸斷裂的速率就會(huì)比較低，反之亦然，二者呈現(xiàn)出一種反比關(guān)系，可以用來(lái)表示樹(shù)脂中的韌性與剛性。而對(duì)于土工格柵的應(yīng)用材料來(lái)講，要求樹(shù)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(qiáng)度。

再次，拉伸性能方面。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)土工格柵處于一定的溫控環(huán)境時(shí)，它的分子結(jié)構(gòu)會(huì)由橫縱向經(jīng)高度拉伸。在經(jīng)歷過(guò)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(méi)有經(jīng)過(guò)拉伸的狀態(tài)更好。一般說(shuō)來(lái)，同沒(méi)有拉伸過(guò)的產(chǎn)品強(qiáng)度相比，拉伸過(guò)的產(chǎn)品在強(qiáng)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(duì)斷裂強(qiáng)度等方面的要求比較高。[3]這種強(qiáng)度只有達(dá)到某種程度時(shí)，才能夠復(fù)合相關(guān)生產(chǎn)要求。

2.2.4 結(jié)晶性能

對(duì)于土工格柵而言，在它的生產(chǎn)過(guò)程中，將會(huì)先生產(chǎn)出4.5至6.5毫米厚的板材，然后展開(kāi)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(duì)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(shù)脂時(shí)，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(lái)以后，表面看起來(lái)較為平整和光滑，符合相關(guān)生產(chǎn)要求。

T1701與進(jìn)口-1、進(jìn)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(shù)脂T1701的各項(xiàng)指標(biāo)都比進(jìn)口-2更高，與進(jìn)口-1相似。同時(shí)，T1701的相對(duì)分子質(zhì)量比較高，強(qiáng)度表現(xiàn)也比較好。

（2）在相對(duì)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(qiáng)度的要求。

（3）在拉伸流變、熔體拉伸等方面，T1701同進(jìn)口-1相似，都具有較好的性能。在這點(diǎn)上，比進(jìn)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(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 合成樹(shù)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(shù)脂的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 合成樹(shù)脂及塑料,2014,04:69-71.

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1007-6344（2017）10-0259-01