密度法

高分子的三种结构

结晶度=(Va-V)/(Va-Vc)*100%

Va——完全无定形聚合物的比容;

Vc——完全结晶聚合物的比容;

V——试样的比容(比容为密度的倒数);

热分析法

X射线检测、核磁共振

结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。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,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。

1)力学性能 结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较差,延展性较差。

2) 光学性能 结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。

3)热性能 结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM 时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg (玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。

4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。[1]

高分子链结构

对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。

温度

高分子从无序的卷团移动到正在生长的晶体的表面,模温较高时提高了高分子的活动性从而加快了结晶。

压力

在冷却过程中如果有外力作用,也能促进聚合物的结晶,故生产中可调高射出压力和保压压力来控制结晶性塑料的结晶度。

形核剂

由于低温有利于快速形核,但却减慢了晶粒的成长,因此为了消除这一矛盾,在成型材料中加入形核剂,这样使得塑料能在高模温下快速结晶。

1)结晶性塑料熔解时需要较多的能量来摧毁晶格,所以由固体转化为熔融的熔体时需要输入较多的热量,所以注塑机的塑化能力要大,最大注射量也要相应提高。

2)结晶性塑料熔点范围窄,为防止射咀温度降低时胶料结晶堵塞射咀,射咀孔径应适当加大,并加装能单独控制射咀温度的发热圈。

3)由于模具温度对结晶度有重要影响,所以模具水路应尽可能多,保证成型时模具温度均匀。

4)结晶性在结晶过程中发生较大的体积收缩,引起较大的成型收缩率,因此在模具设计中要认真考虑其成型收缩率

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