塑料晶型改性-晶型改性原理

第一节概述一、聚合物的结晶能力：聚合物分子结构的规整性、分子链节的柔顺性、分子间的作用力对结晶能力都有影响。常见的结晶性聚合物有：PE、PP、PA、PVDC、POM、PET等。二、结晶过程的推测链束－链带－晶片－单晶－球晶三、结晶度：由于聚合物结晶的复杂性，所以聚合物不能完全结晶，存在一定的结晶度。测定聚合物结晶度的常用方法有量热法、X射线衍射法，密度法，红外光谱法以及核磁共振法等。四、结晶对性能的影响：由于结晶作用使大分子链段排列规整，分子间作用力增强，因而使制品的密度、刚度、拉伸强度、硬度、耐热性、抗溶性、气密性和耐化学腐蚀性等性能提高，而依赖于链段运动的有关性能，如弹性、断裂伸长率、冲击强度则有所下降。制品中含一定量的无定形部分，可增加结晶制品的韧性和力学强度，但能使制品各部分的性能不均匀，甚至会导致制品翘曲和开裂。结晶度升高耐化学性、熔点也均有所提高，透明性下降。晶粒对透明性影响很大，小的球晶，透明性好。影响结晶的因素：1、冷却速度慢，聚合物的结晶过程接近于等温静态过程，结晶从均相成核作用开始，在制品中容易形成大的球晶。而大的球晶结构使制品发脆，力学性能下降，同时冷却速度慢，加大了成型周期，并因冷却程度不够而易使制品扭曲变形。故大多数成型过程很少采用缓慢的冷却速度。冷却速度快，熔体的过冷程度大，骤冷甚至使聚合物来不及结晶而成为过冷液体的非晶结构，使制品体积松散。而在厚制品内部仍可形成微晶结构，这样由于内外结晶程度不均匀，会使制品产生内应力。同时由于制品中的微晶和过冷液体结构不稳定，成型后的继续结晶会改变制品的形状尺寸和力学性能。影响结晶的因素：2、外力的影响：塑料在挤出、注射、压延、模压和薄膜拉伸等成型过程中，由于受到高应力的作用而使聚合物的结晶作用加快。这是因为在应力作用下聚合物熔体的取向，起到了诱发成核的作用(在拉伸和剪切应力作用下，大分子沿力方向伸直并排成有序排列，有利于晶核形成和晶体的生长)，使结晶速度增加。熔体的结晶度还随压力的增加而提高，并且压力能使熔体结晶温度升高。此外，应力对晶体的结构和形态也有影响。例如在剪切应力或拉伸应力作用下，塑料熔体中往往生成一长串的纤维状晶体。压力也能影响球晶的大小和形状，低压下形成的是大而完整的球晶，高压下则生成小而形状不规则的球晶。影响结晶的因素：3、成核剂的影响：在聚合物中加入成核剂可提高结晶度，提高定型速度，减小晶粒的直径，提高透明度。4、退火退火(热处理)的方法能够使结晶聚合物的结晶趋于完善(结晶度增加)，比较不稳定结晶结构转变为稳定的结晶结构，微小的晶粒转变为较大的晶粒等。退火可明显使晶片厚度增加，熔点提高，但在某些性能提高的同时又可能导致制品“凹陷”或形成空洞及变脆。此外退火也有利于大分子的解取向和消除注射成型等过程中制品的冻结应力。成核改性类添加剂分类：1.按化学结构分：无机类成核剂有机类成核剂2.按成核机理分：α成核剂β成核剂γ成核剂3.按改性类型分：增刚成核剂，增透成核剂，增韧成核剂无机类成核剂包括：滑石粉、云母等有机类成核剂包括：芳基磷酸金属盐、羧酸金属盐类、二苄叉山梨醇衍生物、支化酰胺类、松香皂类等。分类：

特点

无机类成核剂：无机类产品没有透明性或透明性较差，但具有环保价廉并能相对提高制品光泽度。有机类成核剂：（1）分子中有苯环结构的成核剂比脂肪烃结构的成核剂成核效果好；（2）羧酸盐比游离的羧酸成核剂效果好；（3）钠