控制塑料结晶的方法

1、控制塑料结晶的方法控制塑料结晶有两方面含义：一方面是控制结晶度的大小，一方面为控制结晶质量, 这两方面都会对塑料性能产生很大影响。聚合物的结晶度愈高，熔融温度和耐热性也增高，弹性模量、硬度、拉伸、弯曲等 强度皆提高，韧性下降。以PP （聚丙烯）为例，在同一结晶度下，如果其制品中含有粗大的球晶，其制品透 光性差，外观缺乏美感；球晶之间有明显的界面，在界面处易产生应力集中，则其韧性 不好，而对刚性及硬度有利；微晶的数目增多，球晶数目减少，晶体尺寸变细，从而改 善其物理性能，改善光泽和增加透明度如果含有b晶型的小球晶，贝y韧性好，改善冲击强度、屈服强度。而拉伸形成的串 晶，从而可以改善其制品韧性，并

2、大幅度提咼拉伸强度、光泽度、硬度、阻隔能力等性 能。常用几种可控制结晶的方法有以下几种。（1）温度控制法a、熔融温度，熔融温度越低，越有利于均相成核的晶核形成，增加晶体生长点，即 可以提咼结晶度，又可以使晶体尺寸减小。所以在具体加工过程中在保证塑化成型前提 下，熔融温度稍低一点，对结晶有利。b、冷却温度，冷却温度对结晶度及结晶质量影响最大， 是控制结晶的最有效方缓慢冷却，可使塑料在结晶区内停留时间加长，从而使结晶度升高，但缓慢冷却却容易产生 粗大的球晶，对韧性不利而对刚性及硬度有利。快速冷却，一方面使塑料迅速经过结晶区域，从而降低结晶度；另一方而由于晶体生长时间短，也使结晶尺寸变细，有利于透

3、明性及韧性的改善。 在实际应用中，采取缓冷还是快冷，视产品性能需要而定。如果要 求产品的透明度高，则需快速冷却；如果要求产品刚性及硬度高，则需缓慢冷却。成核剂控制法 成核剂的加入主要是促进异相成核，增加晶体生长点，使结晶度 提高，并使晶体颗粒变细、从而改善冲击强度、屈服强度及光泽等。成核剂有无机类、有机类及高分子三类。a、无机成核剂无机成核剂以滑石粉为主，同时包括：CaC03、云母、无机颜料等。 这类成核剂对塑料透明性有影响，因而应限制其在透明制品中的用量。b、有机成核剂有机成核剂主要有：钠、镁、铝、钛等金属芳香羧酸盐，有机磷酸盐、 山梨酵糖类等。c、有机高分子成核剂 有机高分子成核剂为一些高

4、熔点的聚合物，如乙烯基环烷烃 可只于PP等。值得注意的是，近来发现，成核剂不仅可以使晶体尺寸变细，还可以决定具体的晶 型种类。以PP为例，在其制品成型过程中加入的B型成核剂，可以促进口品列的生成，最高可使B晶型含量达到85%95%。常用的B型成核剂有：喹叮啶酮染料、水久红E3B、 DACP (有机羧酸盐与金属盐复合成核剂)等。(3)拉伸控制法 对已经结晶的塑料薄膜及片材类制品进行拉伸，可以使晶体破碎而 形成尺寸细小的晶体，并沿拉伸方向形成串晶，从而可以改善其制品韧性，并大幅度提 高拉伸强度、光泽度、硬度、阻隔能力等性能。拉伸方法即可以改变塑料结晶质量，也 可以提高其结晶度。(4)热处理控制法

5、热处理一方面可进一步促进结晶而增大结晶度；另一方面可完 善结晶质量，使匆忙结晶而留下的结晶缺陷得到充分的修补。热处理还可使结晶内的不同品型发生互相转化。如对含有 B晶型的PP制品，在熔点以上进行热处理会全部熔解， 再结晶时，将转化为a晶型，而拟六方晶型在70 C以上热处理即可以转变成 a晶型。以 PA6为例，对其制品进行热处理后，其各种性能变化如下：a、拉伸强度在热处理温度为120180C及保温时间为10120min时，拉伸强度随处理温度的提咼及保温时间的延长而提咼，最大变化幅度可达到10%左右。|b、冲击强度 在保温时间4h、处理温度从120C提高到140C时，冲击强度下降近 60%。但温度超过140C后，下降则平稳。在温度为 180时，保温时间从10min延长到 30min时，冲击强度也下降60%。保温时间超过30min后，下降则平缓。c、硬度 在一定范围内，随热处理温度升高及保压时间延长，硬度有所缓慢提高， 提咼幅度最咼可达10%左右。d、 、结晶度 热处理可以促进二次结晶，因而可提咼结晶度。在保温4h前提下随热处理