隨著全球氣候變暖，高溫天氣對(duì)各類(lèi)產(chǎn)品的性能提出了新的挑戰(zhàn)。在眾多受影響的產(chǎn)品中，發(fā)膠作為一種廣泛使用的個(gè)人護(hù)理用品，其性能在高溫環(huán)境下的變化尤為引人關(guān)注。2025年，發(fā)膠市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到數(shù)十億美元，消費(fèi)者對(duì)其性能和耐熱性的要求也在不斷提高。本文通過(guò)對(duì)發(fā)膠在高溫環(huán)境下的性能測(cè)試，分析了高溫對(duì)其性能的影響，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議，為發(fā)膠產(chǎn)品的研發(fā)和市場(chǎng)推廣提供參考。
《2025-2030年中國(guó)發(fā)膠行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及競(jìng)爭(zhēng)策略研究報(bào)告》發(fā)膠作為一種常見(jiàn)的個(gè)人護(hù)理用品，其主要成分包括樹(shù)脂、溶劑和添加劑。在高溫環(huán)境下，發(fā)膠的性能會(huì)發(fā)生顯著變化。研究表明，隨著溫度的升高，發(fā)膠的拉伸強(qiáng)度和彈性模量逐漸降低，而斷裂伸長(zhǎng)率和應(yīng)變能則先增大后減小。當(dāng)溫度接近發(fā)膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)時(shí)，其性能變化最為顯著。例如，某品牌發(fā)膠在55°C時(shí)的拉伸強(qiáng)度和彈性模量比25°C時(shí)分別下降了71.43%和42.47%，而斷裂伸長(zhǎng)率和應(yīng)變能則分別提升了601.64%和144.38%。這表明，在高溫環(huán)境下，發(fā)膠的強(qiáng)度雖然有所下降，但其韌性和延展性卻顯著增強(qiáng)。
發(fā)膠市場(chǎng)影響分析提到發(fā)膠在不同溫度下的破壞模式也有所不同。在25°C時(shí)，發(fā)膠的破壞模式主要為內(nèi)部層離，而在高溫環(huán)境下，破壞模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑嫫茐?。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)溫度低于發(fā)膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，發(fā)膠的破壞模式為內(nèi)部層離和界面破壞的混合形式;當(dāng)溫度超過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，破壞模式主要為界面破壞。例如，在70°C時(shí)，發(fā)膠的破壞模式為內(nèi)部層離和界面破壞的混合形式，而在90°C時(shí)，破壞模式完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑嫫茐摹＿@表明，高溫對(duì)發(fā)膠的界面黏結(jié)性能有顯著影響。
發(fā)膠在不同溫度下的荷載-位移關(guān)系也表現(xiàn)出明顯的差異。在25°C時(shí)，發(fā)膠的荷載-位移曲線基本呈線性關(guān)系，具有較大的極限荷載，但極限位移較小。隨著溫度的升高，荷載-位移曲線的延性逐漸增強(qiáng)，極限位移顯著增大。例如，在55°C和70°C時(shí)，發(fā)膠的荷載-位移曲線在加載后期表現(xiàn)出明顯的延性發(fā)展階段，極限位移比25°C時(shí)增加了數(shù)倍。然而，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高到90°C時(shí)，極限荷載和極限位移均明顯減小，荷載-位移曲線不再具有明顯的延性段。這表明，高溫對(duì)發(fā)膠的延性和承載能力有顯著影響。
發(fā)膠的極限承載力隨溫度的變化呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。在低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的高溫環(huán)境下，發(fā)膠的極限承載力隨溫度的升高而增加;當(dāng)溫度超過(guò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，極限承載力則隨溫度的升高而顯著降低。例如，某品牌發(fā)膠在70°C時(shí)的極限承載力比25°C時(shí)增加了11.73%，而在90°C時(shí)則比25°C時(shí)降低了48.14%。這表明，發(fā)膠的耐熱性能與其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度密切相關(guān)，適當(dāng)?shù)臏囟壬呖梢栽鰪?qiáng)其承載能力，但超過(guò)一定溫度后，其性能將顯著下降。
發(fā)膠的黏結(jié)-滑移關(guān)系模型在不同溫度下表現(xiàn)出相似的發(fā)展趨勢(shì)，均為三線性梯形，分為“線性增長(zhǎng)”、“屈服平臺(tái)”和“下降段”三個(gè)階段。高溫環(huán)境下，發(fā)膠的剪應(yīng)力峰值和剛度逐漸降低，而相對(duì)滑移和界面斷裂能則先增加后減小。例如，在25°C時(shí)，發(fā)膠的剪應(yīng)力峰值為24.58 MPa，相對(duì)滑移為0.211 mm;而在90°C時(shí)，剪應(yīng)力峰值降至3.63 MPa，相對(duì)滑移降至0.086 mm。這表明，高溫對(duì)發(fā)膠的黏結(jié)性能有顯著影響，適當(dāng)?shù)臏囟壬呖梢栽鰪?qiáng)其黏結(jié)能力，但超過(guò)一定溫度后，其性能將顯著下降。
六、結(jié)論
綜上所述，高溫對(duì)發(fā)膠的性能有顯著影響。隨著溫度的升高，發(fā)膠的拉伸強(qiáng)度和彈性模量逐漸降低，而斷裂伸長(zhǎng)率和應(yīng)變能則先增大后減小。發(fā)膠的破壞模式、荷載-位移關(guān)系、極限承載力和黏結(jié)-滑移關(guān)系均隨溫度的變化而變化。適當(dāng)?shù)臏囟壬呖梢栽鰪?qiáng)發(fā)膠的延性和承載能力，但超過(guò)其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度后，其性能將顯著下降。因此，在發(fā)膠的研發(fā)和應(yīng)用中，應(yīng)充分考慮高溫對(duì)其性能的影響，以提高產(chǎn)品的耐熱性和適用性。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步探索發(fā)膠在極端溫度條件下的性能變化，為開(kāi)發(fā)更耐高溫的發(fā)膠產(chǎn)品提供理論支持。
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