雙向拉伸土工格柵PP專用樹脂的結構與性能

陳艷明

（中國建筑土木建設有限公司， 北京 100070）

雙向拉伸土工格柵PP專用樹脂的結構與性能

陳艷明

（中國建筑土木建設有限公司， 北京 100070）

文章對T1701性能的各方面指標進行了分析，同時列出了當前國內市場上的同類產品，并將之余T1701進行比較。最終得出結論，T1701在分子結構和流變性能方面都較好。

雙向拉伸；土工格柵；PP專用樹脂；結構性能

就雙向拉伸土工格柵而言，其實是一種土木工程產品。它采用了品質較高的聚合物質，依靠雙向拉伸等技術來生產制作。這種產品在拉伸后，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。若要發揮出較好的強度效果，只需要在低應變條件下就能夠實現。

由于在銷售過程中，土工格柵制品的定價是根據單位質量的面積來完成的。所以，當拉伸強度達到相關規定的要求時，就可以將其質量適當地降低，這有助于更好的控制成本，從而使企業收益增多。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的T1701，并將它與同類進口產品進口-1、進口-2進行比較，以體現其結構和性能。

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的T1701；進口-1、進口-2。

1.2 分析和測試

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

2 結果與討論。

2.1 力學方面的性能分析

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

通常情況下，使用一般的原料來制作土工格柵相關產品，如果以國家標準來進行評判，這些產品很難算得上合格。只有在這些產品的厚度方面加強，才能夠滿足相關標準對拉伸強度的規定。除此之外，如果土工格柵相關產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，在應變也比較低的情況下，它的強度就能夠滿足相關要求。

2.2 產品結構分析

2.2.1 相對分子質量及分布情況

對于材料性能的加工成型、基本性能而言，其發揮程度如何，受到了相對分子的質量大小以及分布情況的影響。同時，其質量與分布也是材料重要的結構參量。而作為雙向拉伸的土工格柵用品，PP專用樹脂T1701的相對分子質量應當相對較高，分布相對較廣，才能夠使土工格柵產品的拉伸強度和性能達到比較理想的狀態，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。這種結構的組成，使得T1701在加工與力學方面的性能較為良好，能夠滿足相關要求。

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。從這個結論中可以推論，T1701和進口-1的分子結構在平均相對分子量方面都表現得比較高。

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。當拉伸的速率是一樣的時候，在拉伸應力、拉伸黏度方面，二者基本上也是一樣的。只有進口-2這種產品，其拉伸應力和黏度才更低。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]當拉伸流變的速率一樣時，在拉伸流變的應力方面，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，二者呈現出一種反比關系，可以用來表示樹脂中的韌性與剛性。而對于土工格柵的應用材料來講，要求樹脂韌性較為良好，在應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，以便很低應變情況下，能夠有較好的強度。

再次，拉伸性能方面。在生產過程中，當土工格柵處于一定的溫控環境時，它的分子結構會由橫縱向經高度拉伸。在經歷過這種拉伸之后，土工格柵各方面的性能都將得到一定提升，要比沒有經過拉伸的狀態更好。一般說來，同沒有拉伸過的產品強度相比，拉伸過的產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，才能夠復合相關生產要求。

2.2.4 結晶性能

對于土工格柵而言，在它的生產過程中，將會先生產出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。就板材生產而言，應當引起相關方面的高度重視，它對后續加工成型以及產品生產的質量有著非常重要的影響。[1]在應用PP專用樹脂時，其結晶性能應當良好，才能夠保證板材在生產出來以后，表面看起來較為平整和光滑，符合相關生產要求。

T1701與進口-1、進口-2的結晶性能比較

3 結論

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

（2）在相對分子質量方面，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備[J]. 工程塑料應用,2012,04:57-58.

[2]張蘭,鞏紅光,白昆,李朋朋. 耐熱聚乙烯管材專用樹脂的結構與性能[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構與性能[J]. 合成樹脂及塑料,2014,04:69-71.

F767.6

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1007-6344（2017）10-0259-01