塑料之所以会有粘性,主要原因可以归纳为以下几点:
分子结构和链段运动
塑料通常是由多聚烯烃等高分子化合物制成的,这些分子链中含有大量的单键。在环境温度高于聚合物的玻璃化转变温度(Tg)时,分子链上的单键会发生自由旋转,导致分子链构象的改变。由于卷膜层与层之间距离很近,且在一定的收缩张力(压力)作用下,这种链段的热运动可能导致链段从一个层迁移到相邻层的表面,从而产生粘连现象。
环境温度的影响
当环境温度升高时,聚合物分子链的热运动加剧,使得链段更容易迁移和相互缠绕,从而增加粘性。对于无定形的聚合物,由于其Tg较低,粘连现象更为明显。而对于高度结晶的聚合物,由于大部分分子链段被限制在晶格内,无法自由运动,因此粘连现象较少发生。
表面平整度和压力
塑料制品薄膜表面的平整度也会影响其粘性。例如,光滑的表面会导致卷膜各层间紧密接触,几乎无间隙,分离时形成的局部真空会加剧粘连。此外,压力也会影响塑料的粘度。在压力作用下,塑料熔体内部的分子间距离减小,链段活动范围受限,分子间作用力增加,导致整体粘度增大。不同塑料对压力的敏感程度不同,例如聚苯乙烯(PS)在压力增加时粘度会迅速上升。
添加剂的影响
塑料中常常添加一些助剂,如润滑剂、软化剂等,这些添加剂可以改变材料的分子间力和分子结构,从而影响其粘性。例如,某些添加剂可能降低分子间的摩擦力,使塑料变得更光滑,减少粘连。
有机溶剂和挥发性物质
有机溶剂或其他挥发性物质也可能溶解塑料,使其变得更粘稠。例如,橡皮内挥发出的气体就可能溶解塑料,导致其粘性增加。
综上所述,塑料的粘性主要是由其分子结构和链段运动、环境温度、表面平整度、压力以及添加剂等因素共同作用的结果。通过调整这些因素,可以在一定程度上控制塑料的粘性,以满足不同应用的需求。