在人們的眼中，塑料制品是軟的，在強(qiáng)度上也不大；如果和堅(jiān)固的合金比強(qiáng)度，那可是小巫見(jiàn)大巫，不能同日而語(yǔ)了。科學(xué)就是在創(chuàng)造奇跡，同樣是芳香族聚酰胺纖維、有序聚乙烯和聚丙烯有機(jī)聚合物，現(xiàn)在可今非昔比，一改舊顏，其強(qiáng)度可以和金屬相比，有的甚至可大大超過(guò)最堅(jiān)固的合金，成為機(jī)器制造業(yè)和宇航技術(shù)中不可缺少的材料。究竟是什么樣的魔法使它們發(fā)生了天翻地覆的變化？回答這個(gè)問(wèn)題，我們需從聚合物本身談起。聚合物強(qiáng)度不大，其關(guān)鍵在于組成聚合物的高分子結(jié)構(gòu)上。原因是組成它們的高分子是屬于不夠牢固的單體直線鏈———軟鏈聚合物。打個(gè)比方，把單體比作珠子，那么這種聚合物的分子鏈就仿佛是用長(zhǎng)線串起來(lái)的珠子的珠串。可以想見(jiàn)，這樣的珠串顯然是很柔軟的，珠子與珠子之間活動(dòng)余地較大，因此就決定聚合物硬度也是比較低的。針對(duì)軟鏈聚合物的弱點(diǎn)，科學(xué)家合成了硬鏈聚合物。這種硬鏈聚合物的高分子鏈彼此之間十分團(tuán)結(jié)，需要強(qiáng)大的外力才能破壞它們之間的團(tuán)結(jié)。硬鏈聚合物在一定溫度下，還會(huì)轉(zhuǎn)化為液晶狀態(tài)，各高分子之間彼此的位置變得非常有規(guī)則。這種情況好像是金屬分子排列為點(diǎn)陣晶體，各分子團(tuán)結(jié)一致成為三維晶格，比粉末狀金屬更能耐受高溫，具有超強(qiáng)能力。由此可見(jiàn)超強(qiáng)度聚合物是在聚合物分子形成液晶狀態(tài)指引下制造出來(lái)的。另外，一般軟鏈聚合物和液晶硬鏈聚合物強(qiáng)度的差異亦可從它的制造過(guò)程中找到原因。當(dāng)聚合物從抽絲模孔擠出時(shí)，纖維絲會(huì)受到兩種力：縱向頂伸和橫向擠移。頂伸的拉伸力能使高分子定向，獲得排列有序的結(jié)構(gòu)，而擠移的平移力則會(huì)破壞這種有序性。普通的軟鏈聚合物，由于在抽絲模中擠出時(shí)受到平移力較大，纖維結(jié)構(gòu)呈一定向狀，因此耐熱性強(qiáng)度都比較低。然而液晶硬鏈聚合物則由于在“出世”時(shí)受到的拉伸力，所以纖維高分子呈有序排列，顯得異常牢固。繼之，抽絲在通風(fēng)道里又受到灼熱氣流的洗滌，使溶劑蒸發(fā)、纖維變硬呈晶體狀態(tài)。因此，它們具備了超強(qiáng)度的特性。

標(biāo)簽：抗拉強(qiáng)度聚合物纖維聚合物纖維