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如何判斷聚合物是否有結(jié)晶的趨向呢?先了解影響聚合物結(jié)晶的內(nèi)在因素: 1、高分子鏈的對稱性:對稱性好,容易結(jié)晶。(不要求高度對稱) 比如:PTFE和PE對稱性好,容易結(jié)晶,其中PE最高結(jié)晶度高達95%,當PE氯化后,破壞對稱性,結(jié)晶能力大大降低。高壓制備的支化聚乙烯結(jié)晶能力小于低壓制備的線型聚乙烯。 (PVC結(jié)晶性如何呢?) 2、高分子鏈的規(guī)整性:一般考慮含有不對稱中心的高分子或者具有順反異夠的高分子,規(guī)整性好,容易結(jié)晶。(不是全部鏈接都規(guī)整,允許部分不規(guī)整(支鏈、交鏈、構(gòu)型不規(guī)整),不能太多,規(guī)整占優(yōu)勢。) 比如:PS、PMMA和PVA等無規(guī)聚合物,為非結(jié)晶聚合物。 聚丙烯PP,分為三種類型,等規(guī)、間規(guī)和無規(guī)PP,其中等規(guī)度影響了PP的結(jié)晶能力,等規(guī)PP結(jié)晶度高,而無規(guī)PP則是非結(jié)晶聚合物,呈無色透明狀。一般聚α-烯烴需要考慮等規(guī)度。 聚二烯烴類,需要考慮順反異構(gòu),全順式或全反式結(jié)構(gòu)具有一定的結(jié)晶能力,順反無規(guī)排列,則鏈的規(guī)整性受到破壞,結(jié)晶能力降低。一般,順式聚合物的結(jié)晶能力小于反式聚合物。 特例:聚三氟氯乙烯,既不是對稱聚合物,又不是等規(guī)聚合物,但是結(jié)晶度可高達90%。無規(guī)PVC也有微弱的結(jié)晶能力。 3、鏈接較小和鏈的柔順性:鏈節(jié)小,易形成晶核,柔順性好,提高結(jié)晶能力。 比如:PET的結(jié)晶能力較PBT差,因為PBT中脂肪鏈比PET中脂肪鏈長,柔順性更好。 4、交聯(lián):輕度交聯(lián),高聚物結(jié)晶能力下降,但是還能結(jié)晶(交聯(lián)聚合物并非不能結(jié)晶),交聯(lián)度增加到一定程度時,高聚物失去結(jié)晶能力。 5、分子間作用力,分子間能形成氫鍵時,有利于穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)。 比如:PVA為非結(jié)晶性聚合物,但是水解后,得到的聚乙烯醇卻能結(jié)晶,為什么呢? 因為氫鍵的作用。 6、共聚物的結(jié)晶能力:無規(guī)共聚,結(jié)晶能力降低。嵌段共聚物中,各嵌段保持相對的獨立,能結(jié)晶的嵌段將形成自己的晶區(qū)。 注意:材料結(jié)晶,受到內(nèi)因和外因的影響,所以具有結(jié)晶能力的聚合物,即可是晶形的,也可是非晶形的。 下圖即為常見的結(jié)晶性塑料(右邊部分:semi-crystal)和非結(jié)晶性塑料(左邊部分:amorphous)
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