参数简单说 | 由浅入深析结晶度、玻璃化温度

微注塑陈丽军

结晶度
热塑性树脂固体中的分子聚集状态有疏有密,可以把致密的部分称为结晶部分,而把过疏的部分称为非晶部分,大多数的聚合物都会有某种程度的结晶部分;


因此,我们把结晶部分的含有率称为结晶度.但一般而论,像尼龙、热塑性聚酯那样具有官能基的聚合物,或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列较规整的聚合物,它们的结晶度较高,而共聚物或混合的聚合物等其结晶度较低.

一般聚合物的实际结晶度比其固有的结晶度要低,因此,其结晶度可以通过热处理或提高模温的方法得到提高.

结晶度高的聚合物其强度增加、伸长率下降、体积减小.塑料的结晶度越高,其密度就大,熔融温度(熔点)也越高,而且强度大,透明性低,伸长率小.

可见结晶度和物性有着紧密的关系,各种树脂在拉伸特性上的变化和该树脂在成型加工过程中产生的结晶化的差异有关.而且结晶化的差异越大,聚合物其拉伸特性的变化幅度也越大.

结晶性较好的聚合物会因其结晶化的进行而产生体积收缩,进而影响其制品的尺寸稳定性.因此,必须设法在加工时尽可能使其结晶度提高到固有的结晶度,以防止后收缩引起制品的尺寸稳定性.现实 上,为了改善制品的尺寸稳定性,常在树脂中添加一些能起结晶化的促进剂(成核剂).

玻璃化温度在热塑性树脂中有一个玻璃化温度(玻璃化转变点)的现象,即:聚合物在随温度增高的过程中,在其熔融前会在某一温度范围内处于既非固体又非粘性液体的橡胶态,我们把出现橡胶态度的开始温度称为其玻璃化温度(Tg).在这个温度范围里聚合物的热膨胀会突然变大,而且所发生的形变和橡胶不同,是不可逆的形变.
玻璃化温度特性对使用聚合物制品时是非常重要的;例如,把制品放置在玻璃化温度以上的温度条件下时,会招致意想不到的变形.反之,如果想对制品进行改变形状加工处理等,则可以在玻璃化温度以上进行实施.此外,希望提高制品的结晶度时,也可以在这个温度范围中进行处理.