結晶度

結晶度用來表示聚合物中結晶區域所占的比例，聚合物結晶度變化的範圍很寬，一般從30%～85%。同一種材料,一般結晶度越高,熔點越高.結晶是分子鏈的一種有序排列,而熔點是將分子的組裝結構全部破壞掉,形成分子鏈形式.一般結晶度越高,分子鏈排列越規則,就需要更高的溫度來破壞,因此熔點也越高。

基本介紹

• 中文名：結晶度
• 外文名：crystallinity
• 簡明釋義：degree of crystallinity
• 基本解釋：聚合物中結晶區域所占的比例

測定方法

密度法

高分子的三種結構

結晶度=（Va-V）/（Va-Vc）*100%

Va——完全無定形聚合物的比容；

Vc——完全結晶聚合物的比容；

V——試樣的比容（比容為密度的倒數）；

熱分析法

X射線檢測、核磁共振

結晶性塑膠

結晶性塑膠有明顯的熔點，固體時分子呈規則排列。規則排列區域稱為晶區，無序排列區域稱為非晶區，晶區所占的百分比稱為結晶度，通常結晶度在80%以上的聚合物稱為結晶性塑膠。常見的結晶性塑膠有：聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚醯胺PA6、聚醯胺PA66、PET、PBT等。

影響

1）力學性能 結晶使塑膠變脆（耐衝擊強度下降），韌性較差，延展性較差。

2） 光學性能 結晶使塑膠不透明，因為晶區與非晶區的界面會發生光散射。減小球晶尺寸到一定程度，不僅提高了塑膠的強度（減小了晶間缺陷）而且提高了透明度，（當球晶尺寸小於光波長時不會產生散射）。

3）熱性能 結晶性塑膠在溫度升高時不出現高彈態，溫度升高至熔融溫度TM 時，呈現粘流態。因此結晶性塑膠的使用溫度從Tg （玻璃化溫度）提高到TM（熔融溫度）。

4）耐溶劑性，滲透性等得到提高，因為結晶分排列更加緊密。

影響因素

高分子鏈結構

對稱性好、無支鏈或支鏈很少或側基體積小的、大分子間作用力大的高分子容易相互靠緊，容易發生結晶。

溫度

高分子從無序的卷團移動到正在生長的晶體的表面，模溫較高時提高了高分子的活動性從而加快了結晶。

壓力

在冷卻過程中如果有外力作用，也能促進聚合物的結晶，故生產中可調高射出壓力和保壓壓力來控制結晶性塑膠的結晶度。

形核劑

由於低溫有利於快速形核，但卻減慢了晶粒的成長，因此為了消除這一矛盾，在成型材料中加入形核劑，這樣使得塑膠能在高模溫下快速結晶。

要求

1）結晶性塑膠熔解時需要較多的能量來摧毀晶格，所以由固體轉化為熔融的熔體時需要輸入較多的熱量，所以注塑機的塑化能力要大，最大注射量也要相應提高。

2）結晶性塑膠熔點範圍窄，為防止射咀溫度降低時膠料結晶堵塞射咀，射咀孔徑應適當加大，並加裝能單獨控制射咀溫度的發熱圈。

3）由於模具溫度對結晶度有重要影響，所以模具水路應儘可能多，保證成型時模具溫度均勻。

4）結晶性在結晶過程中發生較大的體積收縮，引起較大的成型收縮率，因此在模具設計中要認真考慮其成型收縮率

5）由於各向異性顯著，內應力大，在模具設計中要注意澆口的位置和大小，加強筋和位置與大小，否則容易發生翹曲變形，而後要靠成型工藝去改善是相當困難的。

6）結晶度與塑件壁厚有關，壁厚冷卻慢結晶度高，收縮大，易發生縮孔、氣孔，因此模具設計中要注意控制塑件壁厚的控制。

成型工藝

1）冷卻時釋放出的熱量大，要充分冷卻，高模溫成型時注意冷卻時間的控制。

2）熔態與固態時的比重差大，成型收縮大，易發生縮孔、氣孔，要注意保壓壓力的設定

3）模溫低時，冷卻快，結晶度低，收縮小，透明度高。結晶度與塑件壁厚有關，塑件壁厚大時冷卻慢結晶度高，收縮大，物性好，所以結晶性塑膠應按要求必須控制模溫。

4）各向異性顯著，內應力大，脫模後未結晶折分子有繼續結晶化的傾向，處於能量不平衡狀態，易發生變形、翹曲，應適當提高料溫和模具溫度，中等的注射壓力和注射速度。 在市場上, 塑膠種類很多,但是做塑膠的人一般只知道分為工程塑膠和日用塑膠兩類。實質上，塑膠有結晶塑膠和非結晶塑膠之分。 結晶塑膠：尼龍、丙烯、乙烯、聚甲醛等等； 非結晶塑膠：聚碳、ABS、透苯、氯乙烯等等。 聚合物結晶的影響因素可以分兩部分：內部結構的規整性，以及外部的濃度、溶劑、溫度等。結構越規整，越容易結晶，反之則越不容易，成為無定型聚合物。結構因素是最主要的。 要提高聚合物的結晶取向，從結構來說，可以： 增加分子鏈的對稱性； 增加分子鏈的立體規整性； 增加重複單元的排列有序性，即無規共聚； 增加分子鏈內含的氫鍵； 降低分子鏈的支化度或交聯度； 從外部因素來看，可以在工廠實施的方法： 退火，緩慢降溫可以提高結晶度； 注意應力的影響。如橡膠和纖維，應力條件下就加速結晶。 溶劑的選擇。良溶劑中不易結晶。