影響高分子材料力學(xué)強度因素總結

影響聚合材料力學(xué)強度的因素，可以根據以下因素逐一排查導致材料力學(xué)性能降低的原因，也可以通過(guò)以下因素改善材料的力學(xué)性質(zhì)。

　　1、材料的化學(xué)結構，分子鏈結構，分子鏈支化，主要因素和根本因素。

　　凡是能夠化學(xué)鍵和分子間作用力的因素都會(huì )影響材料強度，比如氫鍵和分子極性，芳雜環(huán)極性高于脂肪鏈。分子間作用力越大材料強度和模量一般是越高。比如：PA6強于硬質(zhì)PVC，硬質(zhì)PVC強于LDPE，因為PA6是極性聚合物而且存在氫鍵，PVC為極性聚合物，而LDPE極性很小。芳香族尼龍強度大于脂肪族尼龍的強度，聚苯醚強度大于脂肪族聚醚強度，因為苯環(huán)的引入增大了分子間的作用力，苯環(huán)的極性大于脂肪鏈，苯環(huán)直接存在共軛電子效應等。

　　分子鏈的支化顯著(zhù)影響材料的力學(xué)性能。直鏈高分子材料力學(xué)一般優(yōu)于側鏈高分子的力學(xué)性能，比如主鏈型的液晶高分子材料，力學(xué)性能遠遠高于側鏈型的液晶高分子。原因在于側鏈高分子分子間距離增大，分子間作用力減小。由上，可以推斷出材料支化后分子間距離增大，相互作用力減小，拉伸強度減小。

　　交聯(lián)又是一個(gè)可以顯著(zhù)影響材料強度的因素。一般交聯(lián)程度增加，拉伸強度材料模量增大。但是實(shí)際情況比較復雜，有的材料交聯(lián)增加強度降低(特別是對于結晶聚合物)，有時(shí)增加適當增加交聯(lián)度可以提高材料的斷裂伸長(cháng)率，有時(shí)又會(huì )降低材料的斷裂伸長(cháng)率。鑒于交聯(lián)劑含量對材料力學(xué)影響結果多樣，所以工程師在研究材料交聯(lián)時(shí)需要仔細研究其影響。

　　2、材料的分子量

　　根據經(jīng)驗，分子量增大，材料的拉伸強度沖擊強度增大，著(zhù)名的超高分子量聚乙烯UHWPE纖維強度超高(有多高?百度一下吧，反正高于碳纖維)。但是并不是所有材料強度隨分子量增加而增加，而且分子量增長(cháng)到一定數值時(shí)，分子量對強度的影響不明顯。分子量影響材料加工流動(dòng)性明顯。

　　3、結晶和取向對材料的影響

　　一般，結晶度提高可以提高材料的拉伸強度和模量，包括彎曲強度，但是降低材料的韌性、沖擊強度和斷裂伸長(cháng)率。取向對材料的影響同樣重要，主鏈型液晶高分子取向和側鏈型高分子取向情況不一致，使力學(xué)性能差異較大。經(jīng)過(guò)取向處理的材料與未處理時(shí)力學(xué)性能不一致。

　　4、材料缺陷和應力集中的影響

　　材料內部的氣泡、銀紋、裂紋和空隙等因素往往降低材料的強度，因為這些缺陷往往造成材料在缺陷上產(chǎn)生應力集中，破壞材料的強度。