基本定義
結晶是指分子排列的規則,冷卻後成為結晶構造。一般塑膠的結晶構造是由許多線狀、細長的高分子化合物組成的集合體,依分子成正規排列的程度,稱為結晶化程度(
結晶度),亦謂每條分子只有本分排列整齊,所以結晶性樹脂其實只有部分是結晶。結晶部分占有的比例,即為結晶度。而結晶化程度可用X線的反射來測量。有機化合物的構造複雜,塑膠構造更複雜,且分子鏈的構造(線狀、毛球狀、折迭狀、螺旋狀等)多變化
,致其構造亦因成形條件不同而有很大的變化
結晶度大的
塑膠為結晶性塑膠,分子間的引力易相互作用,而成為強韌的塑膠。為了要結晶化及規則的正確排列,故體積變小,成形收縮率及熱膨脹率變大。因此,若結晶性越高,則透明性越差,但強度越大。結晶性塑膠有明顯熔點(Tm),固體時分子呈規則排列,強度較強,拉力也較強。
熔解時
比容積變化大,固化後較易收縮,
內應力不易釋放出來,成品不透明,成形中散熱慢,冷模生產後收縮較大,熱模生產後收縮較小。相對於結晶性塑膠,另有一種為非結晶性塑膠,其無明顯熔點,固體時分子呈現不規則排列,熔解時比容積變大不大,固化後不易收縮,成品透明性佳,料溫越高色澤越黃,成形中散熱快,以下針對兩者物性進行比較。
主要特性
1,、分子在結晶構造中緊密的靠在一起,所以結構就更堅實。密度、強度、剛度、硬度就增加,但透明度降低。
2、結晶性樹脂在熔點溫度時產生了急劇的
比容下降,非結晶性樹脂比容在熔點溫度沒有急劇改變。比容是指單位質量的體積,單位是cm²/g。
結晶度依樹脂種類,
冷卻速度而異,硬質聚乙烯結晶度高達90%,耐熔的結晶度僅20—30%左右,冷卻速度愈慢,結晶度愈高。
A、 結晶性與非結晶性塑膠的物性對比
比重
| 較 高
| 較低
| 耐磨耗性
| 較佳
| 較低
|
拉伸強度
| 較 高
| 較低
| 抗潛變性(Creep)
| 較佳
| 較低
|
| 較 高
| 較低
| 硬度
| 較硬
| 較低
|
| 較 低
| 較高
| 透明性
| 較低
| 較高
|
耐衝擊性
| 較 低
| 較高
| 加玻纖補強效果
| 較高
| 較低
|
最高使用溫度
| 較 高
| 較低
| | 較差
| 較佳
|
脆性
| 較 脆
| ——
| 翹曲性
| 較易
| ——
|
收縮率
| 較 高
| 較低
| 著色性
| 較難
| 較易
|
流動性(MI)
| 較 佳
| 較低
| | 較高
| 較低
|
耐化學藥品性
| 較 高
| 較低
| 折動性
| 較佳
| 較差
|
B、熱塑性塑膠依據結晶性與非結晶性區分
| 結晶性塑膠
| 非結晶性塑膠
|
泛 用 塑 料
| | 聚氯乙烯 (Polyvinyl Chloride,PVC) 丙烯腈—丁二烯— 苯乙烯共聚合物 (Geneeeral purpose polystyrene,GPPS) 亞克力( 亞加力) (Acrylic Resin,PMMA) |
泛 用 工 程 塑 料
| 尼龍( Polyamide,PA-6,PA-66,PA-46,PA-11,PA-12) 聚 對苯二甲酸乙酯 (Polyethylenephthalate,PET) 聚對苯二甲酸丁酯 (Polybutylenephthalate, PBT) 聚甲醛(賽剛料) (Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM) 變性 (,PPO) | 聚碳酸酯(Polycarbonate, PC) 變性氧化 二甲苯(Polyphenylene Oxide PPO) |
特 殊 工 程 塑 料
| 聚苯硫醚 (Polyphenylene Sulfide,PPS) 液晶 (Liquid Crystal Polymer, LCP) 聚二 醚酮(Polyether Ether Ketone, PEEK) 氟碳樹脂(Polytetrafluorcethylene ,PTFE) 聚氧苯甲酯 (Polyoxybenzylene,POB) | 聚醚 (Polyphenylene Sulfide,PES) 聚碸(Polysulfone, PSF) 聚芳香酯 (Polyarylate,U-Polymer,PAR) 聚醚醯亞胺 (Polyetherimide, PEI) 聚醯胺醯亞胺(Polyamideimide,PAI) |