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浅谈影响聚合物流变行为的主要因素侯健高分子102 班5701110054 摘要：聚合物熔体在一定剪切速率下的黏度，反映了它在该剪切速率时的流变行为。
因此，研究影响聚合物流变行为的主要因素即影响聚合物熔体黏度的因素。
这可以从聚合物本身和工艺条件两方面来考虑。
关键词：聚合物；流变行为；黏度；主要因素1、聚合物结构因素和其他组成成分对黏度的影响聚合物的结构因素包括链结构和链的极性、分子量、分子量分布以及聚合物的组成等．对聚合物的黏度有明显的影响。
聚合物的分子结构对黏度的影响较为复杂。
一般来说，聚合物的链结构的极性使分子间的作用力增大，例如结晶聚合物和极性聚合物。
分子间作用力大，黏度就高，反之则低。
聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等的熔体年度要比聚乙烯、聚内烯大得多。
此外．聚合物分子结构不同，熔体黏度对温度的敏感性也不同。
刚性分子链对温度比对柔性分子链敏感，因此提高其成型温度有利于增加聚合物熔体的流动性。
支链结构对黏度也有影响，又以长支链对黏度的影响最大。
聚合物分子量越大，流动时所受阻力也就越大，熔体黏度必然也就高。
不同的成型方法对聚合物熔体黏度的要求不一样，因此对分子量的要求也不同。
通常注射成型要求聚合物的分子量较低，挤出成型则可吹塑成型所要求的分子量介于挤出成型和注射成型之间聚合物分子量分布对熔体黏度的影响，在不同剪切应力和不同剪切速率下表现不同，当分子量相同时，随着剪切应力或剪切速率的增加，分子量分布宽的要比分子量分布窄的黏度下降快。
实际生产中，塑料成型通常都在较高的剪切作用下进行，因此，分子量分布宽的聚合物熔体黏度小，容易流动，但会使制品的使用性能降低。
为了提高产品质量，要减少聚合物中的低分子量部分，尽量使用分子量分布较窄的聚合物。
2、温度对黏度的影响温度升高，链段活动能力强，分子间距增大，分子间作用力下降，流动性增加，即粘度下降。
不同聚合物其熔体黏度对温度变化的敏感性不完全相同。
一般来说，聚合物熔体黏度对温度的敏感性要比剪切作用的敏感性强，虽然升高温度使黏度降低．但过高的温度却会使聚合物降解，同时增加能量的消耗。
实验三甲基丙烯酸甲酯本体聚合及性能分析一、实验目的1.理解本体聚合的基本原理和主要特点。
2.掌握利用间歇本体聚合法制备有机玻璃制品。
3.掌握温度—形变曲线的测定方法、各区的划分及玻璃化转变温度Tg的求取方法。
4.掌握粘度法测定高聚物分子量的基本原理、操作方法和数据处理方法。
二、实验原理在没有任何介质下，只有单体本身在引发剂、光、热、辐射作用下进行的聚合反应叫本体聚合。
本体聚合时，随着转化率的提高，体系粘度增大，长链自由基卷曲，双基终止受到阻碍，聚合反应增长速率常数Kp变动不大，终止速率常数Kt锐减，因而聚合反应显著加速，分子量也同时迅速增加，自动加速效应是本体聚合的重要特征之一。
本实验采用甲基丙烯酸甲酯（MMA）本体聚合制备玻璃制品，甲基丙烯酸甲酯的聚合反应式：聚合时为了解决散热，避免自动加速作用而引起的爆聚现象，以及单体转化为聚合物时由于密度不同而引起的体积收缩问题，工业上采用先高温预聚合，待转化率达到一定程度后，再注入模内，在低温下进一步聚合，安全度过危险期，最后制得有机玻璃产品。
玻璃化转变温度（Tg）和分子量是高分子材料的两个基本物理参数，本实验采用热机分析仪和乌式粘度计对所制备的有机玻璃制品（PMMA）进行Tg和分子量的测定。
在聚合物试样上施加恒定载荷，在一定范围内改变温度，以试样形变或相对形变对温度作图，所得到的曲线，通常成为温度-形变曲线。
线形非结晶性聚合物在不同的温度范围内表现出不同的力学行为，如下图。
图2 非晶态聚合物温度—形变曲线对于线性非晶聚合物有三种不同力学形态：玻璃态、高弹态、粘流态，这是聚合物链在运动单元上的宏观表现，处于不同力学行为的聚合物因为提供的形变单元不同，其形变行为也不同。
玻璃态与高弹态之间的转变温度就是玻璃化转变温度Tg ，高弹态与粘流态之间的转变温度就是粘流温度T f 。
粘度法是测定聚合物分子量的常用方法，此法设备简单，操作方便，且具有较好的精确度，因而在聚合物的生产和研究中得到十分广泛的应用。
不同液体浸泡对硅橡胶软衬拉伸强度的影响郭欣;王柳力;廖国婷;魏天骄;冯剑桥【摘要】目的研究不同液体浸泡对硅橡胶类软衬材料拉伸强度的影响.方法采用Vertex热凝树脂基托材料分别与Mol-loplastB热凝硅橡胶软衬材料(A组)和Up&Up自凝硅橡胶软衬材料(B组)粘接制作实验试件各54个,随机分成9组(编号1~9),每组6个试件,1组作为对照组,不进行任何处理;2~5组在37 ℃恒温人工唾液中分别浸泡1、7、30、90 d,6~9组常温条件下在义齿清洁剂中分别浸泡1、7、30、90 d.所有试件进行拉伸强度测定并观察断裂面.结果浸泡在人工唾液中的Mollo-plstB热凝试件和Up&Up自凝试件的拉伸强度均无显著差异(P>0.05);浸泡在义齿清洁剂中90 d的Up&Up自凝试件的拉伸强度降低,相比对照组、1 d、7 d和30 d,差异有统计学意义(P<0.05);热凝硅橡胶软衬材料的强度高于自凝硅橡胶软衬材料(P<0.01).结论人工唾液浸泡对硅橡胶软衬材料的强度无明显影响;义齿清洁剂浸泡90 d使Up&Up自凝硅橡胶软衬的拉伸强度有所降低;热凝硅橡胶软衬材料的拉伸强度高于自凝硅橡胶软衬材料.%Objective To study the effects of different liquid immersion on the tensile strength of silicone rubber soft lining materials. Methods A total of 54 experimental specimens were prepared by bonding Vertex thermosetting resin base material with Molloplst B thermal silicone rubber soft lining material(group A)andUp&Up self-setting silicone rubber soft lining material(group B)respec-tively. A1-9,B1-9 were used in each group with 6 specimens,A1B1 group as experimental control group,no treatment;A2-5 and B2-5 were soaked in 37℃ constant temperature artificial saliva for 1 day,7 days,30 days and 90 days,A6-9 and B6-9 were immersed in denture cleaner at roomtemperature for 1 day,7 days, 30 days and 90 days, respectively. The tensile strength of all specimens was tested and the fracture surface was observed. Results There was no significant change in the tensile strength of the tested samples in artificial saliva soaking group(P>0.05). The tensile strength of Up&Up self-setting specimen immersed in denture cleaner decreased at 90 days,and compared with the experimental group,the difference was statistically significant(P<0.05). The strength of the ther-mosetting silicone rubber soft lining material was higher than that of the self-coagulated silicone rubber soft lining material(P<0.01). Conclusions Artificial tacil soaking has no significant effect on the strength of silicone rubber soft lining material. Denture cleaner soaking 90 d makes Up&Up self-shearing silicone rubber soft lining tensile strength reduced. The tensile strength of thermosetting sili-cone rubber soft lining material is higher than silicone rubber soft lining material.【期刊名称】《口腔医学》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】4页(P310-313)【关键词】硅橡胶;软衬材料;拉伸强度【作者】郭欣;王柳力;廖国婷;魏天骄;冯剑桥【作者单位】哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔修复科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔修复科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔修复科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔修复科,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨医科大学附属口腔医院口腔修复科,黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】R783.1硅橡胶软衬是一种应用于义齿基托组织面的基托材料。
聚甲基丙烯酸强度
聚甲基丙烯酸（Poly(methyl methacrylate)，简称PMMA）是一种透明、坚硬、玻璃状的聚合物，也被广泛用作有机玻璃或亚克力。
其强度取决于材料的制备方式、添加剂、温度等多个因素。
1.拉伸强度：PMMA的拉伸强度通常在50-90 MPa（兆帕斯千
帕，1 MPa = 1,000 kPa）范围内。
拉伸强度表示在拉伸加载下
材料抵抗断裂的能力。
2.弯曲强度：PMMA的弯曲强度通常在70-100 MPa范围内。
弯
曲强度表示在弯曲加载下材料抵抗变形和断裂的能力。
3.冲击强度：PMMA相对脆性，其冲击强度较低。
因此，在设计
中需要注意避免剧烈冲击，以防止材料的断裂。
4.压缩强度：PMMA的压缩强度通常较拉伸和弯曲强度低，处于
30 MPa左右。
需要注意的是，PMMA在高温下可能会软化，因此其使用温度范围也会影响其强度。
此外，PMMA的强度在阳光或紫外线的长时间暴露下可能会有所降低。
具体的强度数值可以根据具体的材料制备、添加剂和测试条件而有所不同。
在实际应用中，PMMA通常被选用基于其透明度、耐化学性和制造加工的优势，而强度特性只是其中的一部分考虑因素。
如果需要详细的性能数据，建议查阅相关的材料数据表或向供应商咨询。
塑胶材料篇：聚合物的聚集态结构，对聚合物性能的影响上篇介绍了高分子链结构对材料基本性能的影响，但由于聚合物是由许多高分子链聚集而成，有时即使相同链结构的同一种聚合物，在不同的加工成型条件下，也会产生不同的聚集态，所得制品的性能也会截然不同，因此聚合物的聚集态结构对聚合物材料使用性能的影响比高分子链结构更直接、更重要。
聚合物的聚集态指的是高分子链之间的排列和堆砌状态，不同大分子链通过分子间的作用力聚集成为聚合物。
一、分子间的作用力类型：其中，高分子链的形成主要靠主价力（化学键）；而高分子链聚集成聚合物主要靠次价力（分子间的力）。
1、范德华力：没有方向性和饱和性。
其中，色散力存在于一切分子中，是范德华力最普遍的一种，在非极性分子中，分子间的作用力主要是色散力，如PE、PP、PS。
2、氢键：具有方向性和饱和性。
氢键的形成条件是一个电负性强、半径小的原子X与氢原子H形成的共价键(X－H)，而这个氢原子又与另外一个电负性强、半径小的原子Y以一种特殊的偶极作用结合成氢键(X－H···Y)。
氢键的形成可以是分子内，也可以是分子间。
分子间形成氢的高聚物有聚丙烯酸、聚酰胺等。
二、聚合物的聚集态结构以上各种分子间的作用力共同其作用才使得相同或不同分子聚集成不同状态的聚合物，此时的聚合物聚集态结构主要包括分为晶态结构、非晶态结构、液晶态结构和取向态结构。
1. 晶态结构（含晶区和非晶区）2. 非晶态结构（长程无序，近程有序，均相，各向同性）3. 液晶态（介于晶态和非晶态之间，物理状态为液体，又具有晶体的有序性）4. 取向态结构（在外力作用下，卷曲的大分子键沿外力方向平行排列而形成定向结构，各向异性）晶态高分子聚合物规则排列区域称为晶区，无序排列区域称为非晶区，晶区所占的百分比称为结晶度。
通常聚合物不会完全结晶，一般把结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性聚合物，即结晶聚合物或半结晶聚合物，（实际上有些聚合物结晶度没有这么高也成为结晶聚合物）。
影响聚合物实际强度的因素总结影响聚合物实际强度的因素总结1、高分子本身结构的影响极性基团或氢键作用，聚合物强度增强。
表：不同分子间作用力聚合物的拉伸强度比较聚合物分子间作用力拉伸强度低压聚乙烯―― 15―16Mpa 聚氯乙烯偶极力 50Mpa 尼龙610 氢键 60Mpa 尼龙66 氢键（分布密度较大） 80Mpa 极性基团或氢键的密度愈大，则强度愈高。
但极性基团过密或取代基团过大，阻碍着链段的运动，不能实现强迫高弹态形变，表现为脆性断裂，因此拉伸强度虽然大了，但材料变脆。
主链上含有芳杂环聚合物，其强度和模量都比脂肪族主链的高，如含有两个苯环结构的双酚A与碳酸酯聚合的PC材料，抗冲击能力和脂肪族的聚碳酸酯相比明显增强。
因此新型的工程塑料大都是主链含芳杂环。
分子链支化程度增加，分子之间的距离增加，分子间的作用力减小，聚合物的拉伸强度会降低，但冲击强度会提高。
适度的交联，使分子链不易发生相对滑移，从而不易发生大的形变，强度增高。
但是交联过程中往往会使聚合物结晶度下降，取向困难，因而过分的交联并不是总是有利的。
分子量对拉伸强度和冲击强度也有一些影响，拉伸强度和冲击强度都随着分子量的增大而提高，但是分子量增大到一定量是，拉伸强度的变化就不大了，而冲击强度则继续增大。
如超高分子量聚乙烯的冲击强度比普通低压聚乙烯提高3倍多，在-40℃是甚至可以提高18倍之多。
表：高分子本身结构对聚合物拉伸强度的影响高分子本身结构影响因素拉伸强度δ极性基团或氢键高主链上含有芳杂环高分子链支化低适度交联高分子量高 2、结晶和取向的影响适当增加结晶度，拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加，但结晶度太高，冲击强度和断裂伸长率降低，材料变脆。
冷却和退火过程形成大球晶，聚合物冲击强度显著下降，在某些聚合物成型工艺中，需要加入成核剂，使它生成微晶而不生成球晶，以提高聚合物的冲击强度。
取向可大幅度提高材料强度，在合成纤维工业中取向是一个必不可少的措施。
聚合物物理性能影响因素及原理
熔融指数与相对分子质量：负相关
熔融指数越小，分子量就越大，则其断裂强度、硬度、韧性、耐老化稳定性等性能都有所提高。
而熔融指数大，分子量就小，成型时的流动性就相应好一些。
决定聚合物力学性能的结构因素：
大分子链的主价力、分子间作用力、大分子链柔性、相对分子质量及其分布、分子链的交联密度、结晶形态等
内部结构破坏：
化学键破坏、分子间滑脱、范德华力或氢键破坏
提高塑料性能的三大因素：
交联、结晶、增加链的刚性（分子链本身的刚性:链的柔顺性+分子间相互作用力）
嵌段PP：均聚PP+共聚体（橡胶：丙烯-乙烯共聚）。
不同聚合方式对软衬硅橡胶与聚甲基丙烯酸甲酯抗剪切强度的影响[摘要] 目的比较两种软衬硅橡胶在热固化和室温固化条件下，其与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的粘接强度。
方法水浴加热法制得50 mm×10 mm×3 mm PMMA试片48片，并随机分成4组。
以Ufi Gel P（UGP）为软衬材料，制作热固化组（A1组）和室温固化组（A2组）试件。
以Silagum-Comfort（SLC）为软衬材料，制作热固化组（B1组）和室温固化组（B2组）试件。
每组试件各6个。
采用电子万能材料试验机对试件进行抗剪切强度测试，并在光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）下观察粘接界面、固化后软衬硅橡胶和打磨后PMMA的表面形态。
结果A1、A2、B1、B2组的抗剪切强度分别为（2.39±0.24）、（1.74±0.27）、（3.09±0.26）、（2.21±0.29）MPa。
A1与A2、B1与B2、A1与B1、A2与B2组间的差异均有统计学意义（P<0.05）。
光学显微镜和SEM下可见，固化后UGP体部有大量的气泡，SLC 无气泡；PMMA表面较为粗糙；各组粘接界面均连续、均匀、密实，A2、B2组粘接界面有须状微突起物。
结论UGP、SLC 与PMMA的抗剪切强度均达到了0.44 MPa的临床最低使用标准；UGP与PMMA的抗剪切强度高于SLC与PMMA；热固化方式获得的抗剪切强度高于室温固化方式。
[关键词] 硅橡胶；软衬材料；抗剪切强度；聚甲基丙烯酸甲酯[中图分类号] R 783.2 [文献标志码] A [doi]10.7518/hxkq.2014.03.019Effect of different polymerization methods on shear bond strength between polymethyl methacrylate and silicone soft liner Zhang Fubao1, Shi Lianshui2, Deng Li1, Zhang Lin2, Zeng Yongfa2, Tu Tao3. (1. Dept. of Stomatology, The ThirdAffi-liated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330008, China; 2. Dept. of Prosthodontics, The Affiliated Stomatological Hospital of Nanchang University, Nanchang 330019, China; 3. Dept. of Stomatology, The People’s Hospital of Nanchang County, Nanchang 330200, China)[Abstract] Objective To compare shear bond strength (SBS) between two types of silicone soft liner and polymethyl methacrylate (PMMA) under the condition of heat curing and room temperature curing. Methods A total of 48 PMMA specimens (50 mm×10 mm×3 mm) were made by water-bath heating method, and randomly divided into four groups. Byusing Ufi Gel P (UGP) as soft liner material, group A1 was prepared under heat curing, and group A2 was prepared under room temperature curing. To form the other two groups, Silagum-Comfort (SLC) as soft-liner material was used. Group B1 was prepared under heat curing, and group B2 was prepared under room temperature curing. Shear bond strength (SBS) was tested by using the electronic universal testing machine. The adhesives layer and surface of silastic and PMMA were observed by optical microscope and scanning electron microscopy (SEM). Results The SBS of groups A1, A2, B1, B2 were (2.39±0.24), (1.74±0.27), (3.09±0.26), and (2.21±0.29) MPa, respectively. Significant differences were found betweenA1 and A2, B1 and B2, A1 and B1, and A2 and B2 (P<0.05). Optical microscope showed numerous bubbles in the cured UGP, and no air bubbles in the SLC. The surface of PMMA was rough. SEM images showed that each group had continual consistent adhesive interface and a whisker hump on the adhesive layer of A2 and B2. Conclusion The SBS of UGP, SLC, and PMMA achieved minimum clinical standard of 0.44 MPa. The SBS of UGP and PMMA were higher than that of SLC and PMMA. The polymerization method of heat curing was higher than room temperature curing.[Key words] silicone rubber;soft liner material;shear bond strength;polymethyl methacrylate义齿软衬材料（soft denture liners）是一类重衬于原义齿基托组织面后获得新的基托组织面且固化后具有一定弹性的义齿衬垫材料[1]。
其不仅可作为义齿组织面不密合的修理材料，而且可用于使用多年的旧义齿、颌骨缺损及种植义齿修复等方面[2-3]。
硅橡胶类软衬材料是以―Si-O―为主链的乙烯基硅氧烷，其是不含增塑剂的弹性凝胶，弹性持久，化学性能稳定，生物安全性高，临床使用寿命长，是临床应用最多的一类软衬材料[1,4]。
硅橡胶类软衬材料相对其他类软衬材料而言，主要是与树脂基托聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）粘接强度不够，易黏附真菌，故软衬硅橡胶的粘接与抗菌性一直是研究热点。
本实验的目的是比较不同品牌、不同固化方式下软衬硅橡胶与PMMA之间的粘接效果，探寻其相关粘接机制及粘接强度变化的原因。
1 材料和方法1.1 材料和仪器Ufi Gel P（UGP）软衬硅橡胶（VOCO公司，德国），Silagum-Comfort（SLC）软衬硅橡胶（DMG公司，德国），Ⅰ型义齿基托树脂（江苏日进齿科材料有限公司），Ⅰ型牙托水（上海新世纪齿科材料有限公司），自制亚克力模具（厚度3、12 mm，广州丰鑫有机玻璃厂），钨钢打磨磨头（HP7N 系列，松风公司，日本）。
电子万能材料试验机（Instron 2343型，Instron公司，美国），扫描电镜（scanning electron micros-cope，SEM）（S3000型，日立公司，日本），离子溅射仪（JFC-1100型，JEOL公司，日本），显微镜（BX41型）、体视显微镜（SZX16型）（奥林巴斯公司，日本），电子游标卡尺（精度0.02 mm，上海衡量量具有限公司），技工打磨机（S90型，Sae-shin Precision公司，韩国），超声清洗机（SW1500型，CITIZEN 公司，日本），分析天平（JY2002型，上海良平仪器有限公司），台式pH仪（pHS-3c型，西安云仪仪器仪表有限公司），水浴箱（M269382型，西化科技有限公司），液氮生物容器（成都金凤液氮容器有限公司），牙骨凿（MB-4715型，上海手术器械厂）。
1.2试件分组用精密数控车床制作尺寸为50 mm×10 mm×3 mm的长方体PMMA试片48片，以该试片为代型，水浴加热法制得日进牌Ⅰ型义齿PMMA试片48片，并将其置于清水中浸泡21 d。
将PMMA试片随机分成4组，A1组：UGP热固化组；A2组：UGP室温固化组；B1组：SLC热固化组；B2组：SLC室温固化组。
每组12片，即每组搭接试件6个。
1.3 试件制备将48片PMMA试片用打磨机和松风HP7N钨钢钻，在相同的转速下，按同一方向均匀打磨粘接面（10 mm×10 mm），打磨量约0.1 mm，超声清洗机清洗后晾干，95%乙醇处理后自然晾干备用。
A1、B1组试件以蜡型代替软衬材料在自制磨具中制作好搭接试件，然后在型盒内白石膏包埋、加热、冲蜡、干燥、石膏上涂布分离剂、粘接界面涂布粘接剂2遍、充填硅橡胶（A1组UGP，B1组SLC）、关闭型盒并加压、水浴加热半小时，开盒修整，涂布配套光亮漆，制得A1、B1组试件各6个。
A2、B2组按要求涂布粘接剂，置入自制磨具中，注入混合好的硅橡胶（A2组UGP，B2组SLC）于试片粘接面一端，将另一试片粘接面朝下压入自制模具中，并保持4.9 N 压力15 min，然后取出搭接试件用手术刀修整多余软衬硅橡胶，涂布配套光亮漆，搭接试件制备完成。
