材料的强度是由连续相决定,这个道理,直到08年在西安汉唐书城,看到一本《聚氯乙烯手册》,该书在某一页的左上角明确写着。
后来随着对PVC加工的理解深入,逐渐信服。
对于PVC材料,连续相就是PVC树脂,在整个制品中呈物理状态连续分布。各种强度指标,如拉伸强度,主要受力单元就是构成连续相的PVC分子链,彼此之间的相互作用。
而钙粉即使添加比例再多,也只能是分散相,因为钙粉颗粒之间的作用力微弱。
简单以PVC墙板为例,即使是高填充的1:2.7配方,少质量的PVC树脂仍然是连续相,而大质量的钙粉是分散相。随着配方中树脂含量减少,强度降低。毕竟对整个材料来讲,连续相PVC的质量比下降,大量分子链彼此之间距离扩大,大多作用与距离负相关,因此材料表现出强度下降,也符合现实。
实际分散相没有这么简单,相同配比钙粉为何制品性能也有差异,其实可能与钙粉的分散性和表界面作用有关。我们需要高分散性和高表界面作用。这可能是一个奇怪或矛盾的问题。
分散相,如钙粉的高分散性,便于其均匀分布在连续相中,减少团聚缺陷,最大幅度的降低对强度的影响。这种情况的极端就是大方解石。
高表界面作用,使得钙粉与树脂之间作用较强,也是减少制品缺陷。这种钙粉的极端就是轻钙。
但是通常分散性较好的钙粉,表界面作用差。如大方解石就是通过高度解理特性来获得高分散性和低表界面作用,这在大多数应用情况是有先天优势的,如墙板、透气膜等。
在要求高力学性能领域,也是可以通过对表面基团的重新设计,来获得高分散性和高表界面作用。在此不详细讲。
从以上事实来看,连续相确实是构成强度的主要因素,但是分散相通过分散和表界面作用,影响制品连续相之间作用,进而影响制品强度。
这样讲道理相对简单些。
既然是材料的普遍规律,那么必然适用于PE或PP等聚烯烃类材料。
以PE波纹管和钙粉关系为例。
通常波纹管采用硬脂酸活化处理钙粉。如果钙粉活化效果一般,必然存在大量团聚颗粒。这种大体积蓬松状的团聚颗粒,相对而言,分散性较差,造成连续相分子链间距离增大,作用减弱,强度也可能降低。但是挤压中团聚颗粒破碎,露出普粉的基团,其表界面作用可能会增强。二者的综合结果如何,就需要看实际情况了。