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聚合參數對聚合物的形貌,結構及性能有何影響

作者:化工綜合網發布時間:2021-12-30分類:聚合物瀏覽:131


導讀:聚合參數對聚合物的形貌,結構及性能的影響:提高聚合物的耐熱性主要有三個途徑:一是增加高分子鏈的剛性,二是使得聚合物能夠結晶,三是進行交聯;導熱性:結晶型的聚合物結構規整,導熱性較好...

聚合參數對聚合物的形貌,結構及性能的影響:提高聚合物的耐熱性主要有三個途徑:一是增加高分子鏈的剛性,二是使得聚合物能夠結晶,三是進行交聯;
導熱性:結晶型的聚合物結構規整,導熱性較好,另外添加高導熱性填料(如銅粉、鋁粉、石墨等)組成的高分子復合材料導熱性較好。
(1)力學性能結晶度對聚合物力學性能的影響視其非晶區所處的力學狀態是玻璃態還是高彈態而定。就力學性能而言,玻璃態和高彈態之間差別很大。如彈性模量,晶態與玻 璃態的彈性模量非常接近,而高彈態的模量卻要小4~5個數量級。因此,當非晶區處于高彈態時,其分子鏈段的運動能力較強,有利于聚合物獲得良好的韌性。隨著結晶度的增加, 材料的彈性模量、強度、剛度將有所提高,抵抗蠕變、應力松弛的能力提高,而塑性、沖擊韌性將有所下降。當非晶區處于玻璃態時,其分子鏈段的運動受限。在這種情況下,隨著結晶度的增加,材料的脆性增加,拉伸強度下降。

(2) 密度與光學性質晶區中分子鏈排列規整,其密度大于非晶區,故隨結晶度增加, 聚合物的密度增加。而材料的折光率與密度有關,聚合物中晶區和非晶區的折光率不同。當光線通過聚合物時,在晶區界面上發生折射和反射,無法直接通過。所以兩相共存的聚合物通常呈乳白色,不透明,如聚乙烯、尼龍等。隨著結晶度減小,材料的透明度增加。而完全非晶的聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)、聚苯乙烯等通常是透明的。對于許多結晶聚合物,為了提高其透明度,可以設法減小其晶區尺寸,當晶區尺寸小于可見光的波長時,也不會發生光的折射和反射。如等規聚丙烯,在加工時加入形核劑,減小球晶尺寸,透明度將有明顯改善。
(3) 熱性能對于塑料而言,在不結晶或結晶度低時,其最高使用溫度就是其玻璃化溫度。當結晶度達20%時,晶區的“剛硬化”作用使大分子鏈非晶部分變短,鏈段的位移與取向難于進行;結晶度大于40%時,微晶的密度很大,以致形成了貫穿整個材料的連續晶相,使材料的軟化點和熱畸變溫度等熱性能均顯著提高,材料的使用溫度可以從玻璃化溫度提高到結晶熔點。
(4) 其他性能由于結晶區中分子鏈做規整排列,與非晶區相比,能更好地抵抗各種溶劑的滲入,因此,隨著結晶度的提高,材料的耐溶劑性等其他性能將有所提高。

標簽:形貌聚合物聚合


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