材料结晶晶行为及性能.ppt

录合物昌行为及性  目录 心1引言 ◆2聚合物的结晶行为 结晶能力的影响因素 结晶速度的影响因素 3结晶行为对高聚物性能的影响  1引言 聚「结晶性聚合物结品条件非晶态 晶态 合 物 非结晶性聚合物 分子结构的对结晶条件,如 称性和规整性温度和时间等  2聚合物的结晶行为国 聚合物结晶行为的一个明显特点就是不同高分 子链的结晶能力和结晶速度差别很大。其根本原因 是不同的高分子具有不同分子结构,它们有不同的 对称性和规整性。  影响结晶能力的因素 1.链的对称性和规整性 对称性 链的对称性越高,越容易规则排列形成高度有序的晶 格。而对称性差的高分子链则不容易结晶。 PVC中,由于Cl原子引入破坏了对称性,是非结晶性 高聚物。 但PVDC∽cH2-~M 由于其对称性优于PVC,则结晶性优于PVC。  结晶能力的影响因素 b.规整性 主链中含有不对称碳原子的聚合物,结晶能 力与分子链的立体规整性有很大的关系。 无规立构的PP、PS、PMM都不能结晶,但其 全同立构和间同立构异构体都能结晶,结晶 能力大小与聚合物立体规整度有关,立体规 整度越高,结晶能力越强  结晶能力的影响因素 无规高分子是否一定不能结品? 自由基聚合产物,氯原子电负较大,分子链上相邻 的氯原子相互排斥,彼此错开,近似于间同立构,因此具 有微弱的结晶能力,结晶度较小(约5%) PVA:自由基聚合的聚乙酸乙烯基酯水解而来,由于羟基 体积小,对分子链的几何结构规整性破坏较小,因而具有 结晶能力,结晶度可达60% 聚三氟氯乙烯:自由基聚合产物,具有不对称碳原子且无 规,但由于氯原子与氟原子体积相差不大,仍具有较强的 结晶能力,结晶度可达90%  结晶能力的影响因素 2.共聚 无规共聚通常既破坏链的对称性,又破坏链的规整性, 使结晶能力下降 PE、PP是结晶度较高的塑料,EPR则是弹性体;PP接少量 PE仍为塑料,EP等量则为乙丙胶 如果两种共聚单体的均聚物结晶结构相近时,共聚物也 可以结晶。如乙烯-四氟乙烯共聚物,乙烯-乙烯醇共聚 物等。 嵌段共聚物的各个嵌段基本上保持相对独立性,其中能 结晶的嵌段将形成自己的结晶区,起到物理交联作用, 如聚酯聚丁二烯聚酯是一种TPE。  结晶能力的影响因素 3.链柔性 定的链柔性是结晶生长过程所必需的,链 的柔性差,将会导致结晶能力下降。 PE(易结晶) PET(含苯环,结晶能力弱) PC(苯环密度大,不易结晶) 但是若链柔性太好,分子链虽然容易排入晶 格,但也容易从晶格上脱落,实际上也不能 结晶,如聚二甲基硅氧烷  结晶能力的影响因素 4.分子间作用力 适当的分子间作用力,有利于巩固已形成的结晶结构 ,如尼龙6、66等,由于能形成氢键,所以结晶结构相 当稳定,结晶度可达50%。 但分子间作用力过大,链的内旋转困难,阻碍分子运 动,结晶能力减弱,如PAN 5.交联 分子链之间的化学交联,大大限制了链的活动性,使 结晶能力下降,但还能结晶. 6.分子量 M↑,粘度↑,链运动能力↓,结晶速度↓