聚合物的超分子結(jié)構(gòu)對(duì)注塑條件及制品性能的影響非常明顯。聚合物按其超分子結(jié)構(gòu)可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型,結(jié)晶型聚合物的分子鏈呈有規(guī)則的排列,而非結(jié)晶態(tài)聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的無(wú)定型的排列。不同形態(tài)表現(xiàn)出不同的工藝性質(zhì)。
一般結(jié)晶型聚合物具有耐熱性和較高的機(jī)械強(qiáng)度,而非結(jié)晶型則相反。分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,對(duì)稱(chēng)性高的聚合物都能生成結(jié)晶,如PE等,分子鏈節(jié)雖然大,但分子間的作用力很強(qiáng)也能生成結(jié)晶,如POM,PA等。分子鏈剛性大的聚合物不易生成結(jié)晶,如PC,PSU,PPO等。
評(píng)定聚合物結(jié)晶形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)是晶體形狀,大小及結(jié)晶度。
聚合物結(jié)晶度對(duì)制品性能的影響
密度結(jié)晶度高說(shuō)明多數(shù)分子鏈已排列成有序而緊密的結(jié)構(gòu),分子間作用力強(qiáng),所以密度隨結(jié)晶度提高而加大,如70% 結(jié)晶度的PP,其密度為0.896 kg/m3,當(dāng)結(jié)晶度增至95% 時(shí)則密度增至0.903 kg/m3。
拉伸強(qiáng)度 結(jié)晶度高,拉伸強(qiáng)度高。如結(jié)晶度70% 的聚丙烯其拉伸強(qiáng)度為27.5MPa,當(dāng)結(jié)晶度增至95% 時(shí),則拉伸強(qiáng)度可提高到42 MPa。
沖擊強(qiáng)度 沖擊強(qiáng)度隨結(jié)晶度提高而減小,如70% 結(jié)晶度的聚丙烯,其缺口沖擊強(qiáng)度15.2 kgf.cm/cm,當(dāng)結(jié)晶度95%時(shí),沖擊強(qiáng)度減小到4.86 kgf.cm/cm。
熱性能 結(jié)晶度增加有助于提高軟化溫度和熱變形溫度。如結(jié)晶度為70%的聚丙烯,載荷下的熱變形溫度為125℃,而結(jié)晶度95% 時(shí)則為151℃。剛度是注塑制品脫模條件之一,較高的結(jié)晶度會(huì)減少制品在模內(nèi)的冷卻周期。結(jié)晶度會(huì)給低溫帶來(lái)脆弱性,如結(jié)晶度分別為55%,85%,95%的等規(guī)聚丙烯其脆化溫度分別為0℃,10℃,20℃。
翹曲 結(jié)晶度提高會(huì)使體積減小,收縮加大,結(jié)晶型材料比非結(jié)晶型材料更易翹曲,這是因?yàn)橹破吩谀?nèi)冷卻時(shí),由于溫度上的差異引起結(jié)晶度的差異,使密度不均,收縮不等,導(dǎo)致產(chǎn)生較高的內(nèi)應(yīng)力而引起翹曲,并使耐應(yīng)力龜裂能力降低。
光澤度 結(jié)晶度提高會(huì)增加制品的致密性。使制品表面光澤度提高,但由于球晶的存在會(huì)引起光波的散射,而使透明度降低。(文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò))