
【机】 antiplasticization
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
【化】 plasticization; plasticizing
affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role
抗塑化作用(kàng sù huà zuò yòng)指在高分子材料中添加少量增塑剂时,材料刚性反而增强、模量升高、延展性降低的现象。其英文术语为antiplasticization,与常规增塑剂导致的“塑化作用”(plasticization)效果相反。该现象常见于聚氯乙烯(PVC)、环氧树脂等聚合物体系。
分子运动受限
少量增塑剂渗入聚合物分子链间,部分填充自由体积,反而限制了链段运动,导致材料脆性增加、玻璃化转变温度($T_g$)上升。当增塑剂浓度超过临界值后,恢复常规塑化作用。
公式表达:
$$
Delta Tg = k cdot C quad (C < C{text{临界}})
$$
其中 $C$ 为增塑剂浓度,$k$ 为比例常数。
性能变化对比
特性 | 抗塑化作用 | 常规塑化作用 |
---|---|---|
模量 | 升高 | 降低 |
断裂伸长率 | 下降 | 提升 |
冲击强度 | 减弱 | 增强 |
权威参考来源
抗塑化作用是指材料自身抵抗塑化剂对其分子结构影响的特性。具体来说,当塑化剂试图削弱聚合物分子链间的作用力、降低结晶度以增加材料塑性时,材料通过自身化学或物理结构特性(如分子链间的高应力、高结晶度等)来维持原有刚性和机械性能。
分子链间应力
聚合物分子链间存在较强的作用力(如色散力、诱导力、取向力),这些作用力会阻碍塑化剂分子的插入,从而抵抗分子链的移动性提升。
结晶度
材料的结晶度越高,分子链排列越紧密,塑化剂更难破坏其结构,因此抗塑化作用越显著。
聚合物结构
化学结构(如极性基团分布)和物理结构(如交联程度)直接影响抗塑化能力。例如,含有π电子高度极化的芳香族化合物,可能通过增强分子间作用力来抵抗塑化。
在材料科学中,抗塑化作用强的聚合物更适合需要保持长期刚性和稳定性的场景,如工业管道、医疗器械等。理解这一作用有助于优化材料配方,平衡可塑性与耐用性。
英文对应翻译可参考“anti-plasticization effect”。
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