Microscopische analyse van de oorzaken van de broosheid van polymelkzuur

De macroscopische eigenschappen van materialen zijn een weerspiegeling van hun microscopische structuur. De brosheid van polymelkzuur (PLA) wordt bepaald door de moleculaire en geaggregeerde eigenschappen ervan, en coatingadditieven bieden een effectieve richting voor de modificatie ervan.

Het eerste ‘slot’: het ‘starre lichaam’ van de moleculaire keten

De methylzijgroepen van de moleculaire ruggengraat van PLA werken als kleine, harde klonten die regelmatig aan een flexibele moleculaire keten zijn gebonden, wat direct tot twee grote problemen leidt:

- Beperkte beweging van de kettingsegmenten, macroscopisch gemanifesteerd als materiële stijfheid en gebrek aan flexibiliteit;

- Hoge glasovergangstemperatuur, waardoor kettingsegmenten bij kamertemperatuur "bevriezen", waardoor de impactenergie niet kan worden afgevoerd. Dit vereist een strikte controle op de compatibiliteit wanneer PLA wordt gemengd met coatingadditieven.

Het tweede ‘slot’: het ‘starre skelet’ van kristallisatie

Tijdens verwerking en koeling vormen molecuulketens van polymelkzuur (PLA) gedeeltelijk reguliere kristallen. Hoewel dit de sterkte en hittebestendigheid verbetert, vormt het een bedreiging voor de taaiheid:

- De kristallen zelf zijn hard en bros en worden gemakkelijk spanningsconcentratiepunten die scheuren veroorzaken. Specifieke coatingadditieven kunnen dit probleem verbeteren door het kristallisatieproces te beheersen.

- De amorfe gebieden tussen de kristallen zijn "verankerd", waardoor de beweging van de kettingsegmenten wordt beperkt. Het introduceren van coatingadditieven kan hun mobiliteit vergroten door middel van grensvlakinteracties.

Het derde ‘slot’: de ‘bliksemvoortplanting’ van microscheuren

PLA is extreem gevoelig voor inkepingen; Oppervlaktekrassen en interne onzuiverheden kunnen allemaal spanningsconcentratiepunten worden. Zodra microscheuren ontstaan, planten ze zich snel voort vanwege het gebrek aan mechanismen voor energiedissipatie, wat leidt tot breuken. Grensvlakgemodificeerde coatingadditieven kunnen de oppervlaktedichtheid van het materiaal verbeteren, inkepingen verminderen en de voortplanting van scheuren vertragen.

Samenvattend is de "brosheid" van PLA te wijten aan zijn zwakke energieabsorptiecapaciteit, en niet aan onvoldoende sterkte. Als multifunctionele modificatoren zijn coatingadditieven een onderzoekshotspot geworden vanwege hun potentiële toepassing bij het optimaliseren van de microstructuur en het verbeteren van de taaiheid. Hiermee wordt het artikel afgesloten. Voor meer informatie, volg "Qingtian Nieuwe Materialen".

Suzhou Qingtian is een professioneel bedrijf dat al 15 jaar gespecialiseerd is in coatings en inktadditieven. Onze belangrijkste producten zijn dispergeermiddelen, egaliseermiddelen, ontschuimers, ijsbloemenverf, galvaniserende zilverhars, textuurpoeder en waspoeder. Neem gerust contact met ons op als u vragen heeft. De hotline van Qingtian is 18020278196. We kijken uit naar uw telefoontje!