非晶聚合物有哪些
非晶的聚合物很多样化,又可分成泛用、工程及超高性能,常见的有PS,PVC,PMMA,SAN,ABS...等,另外像Dupont也有非晶的Nylon,PP及PE若不使用催化剂也是非晶,一般市面上看到的者是结晶如此机械性质才可提高。
你可以从两个方面考虑:
1,不结晶的聚合物大部分都是透明的,如:PVC,PMMA,PC,PS,EVA,POE等等
2,结晶的聚合物,当晶体比较小,也是透明的,这可以通过添加成核剂,或者在外力拉伸的情况下变为透明。如PP、PE、PET等等。
PLC-828A是双酚A型二缩水甘油醚,具有高纯度,颜色透明,卤素含量低的特点,可以与正常的各种固化剂进行固化反应。
固化物具有良好的机械性能,粘接性,电气性能以及耐化性能。广泛应用于电子胶黏剂,封装材料,浇注料等。
结晶性塑料有明显的熔点,固体时分子呈规则排列。规则排列区域称为晶区,无序排列区域称为非晶区,晶区所占的百分比称为结晶度,通常结晶度在80%以上的聚合物称为结晶性塑料。常见的结晶性塑料有:聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚甲醛POM、聚酰胺PA6、聚酰胺PA66、PET、PBT等。
二、结晶对塑料性能的影响
1)力学性能
结晶使塑料变脆(耐冲击强度下降),韧性较强,延展性较差。
2) 光学性能
结晶使塑料不透明,因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度,(当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射)。
3)热性能
结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM 时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg (玻璃化温度)提高到TM(熔融温度)。
4)耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。
三、影响结晶的因素有哪些?
1)高分子链结构,对称性好、无支链或支链很少或侧基体积小的、大分子间作用力大的高分子容易相互靠紧,容易发生结晶。
1.主链的元素结构分类
按分子主链的元素结构,可将聚合物分为碳链、杂链和元素有机三类。
(1) 碳链聚合物 大分子主链完全由碳原子组成。绝大部分烯类和二烯类聚合物属于这一类,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
(2) 杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子。如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚硫橡胶等。工程塑料、合成纤维、耐热聚合物大多是杂链聚合物。
(3) 元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成,但侧基却由有机基团组成,如甲基、乙基、乙烯基等。有机硅橡胶就是典型的例子。
元素有机聚合物又称杂链的半有机高分子,如果主链和侧基均无碳原子,则称为无机高分子。
2.材料的性质和用途分类
按材料的性质和用途分类,可将高聚物分为塑料、橡胶和纤维。
(1) 橡胶 通常是一类线型柔顺高分子聚合物,分子间次价力小,具有典型的高弹性,在很小的作用力下,能产生很大的形变(500%~1000%),外力除去后, 能恢复原状。因此,橡胶类用的聚合物要求完全无定型,玻璃化温度低,便于大分子的运动。经少量交联,可消除永久的残余形变。以天然橡胶为例,Tg 低(-73℃),少量交联后,起始弹性模量小(<70N/cm²)。经拉伸后,诱导结晶,将使模量和强度增高。伸长率为400%,强度增至15OON/cm²;500%时为20OON/cm²。橡胶经适度交联(硫化)后形成的网络结构可防止大分子链相互滑移,增大弹性形变。交联度增大,弹性下降,弹性模量上升,高度交联可得到硬橡胶。天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶和乙丙橡胶是常用的品种。
(2) 纤维 遥常是线型结晶聚合物,平均分子量较橡胶和塑料低,纤维不易形变,伸长率小(<10%~50%),弹性模量(>3500ON/cm²)和抗张强度(35000N/cm²) 都很高。纤维用聚合物带有某些极性基团,以增加次价力,并且要有高的结晶能力。拉伸可提高结晶度。纤维的熔点应在200℃以上,以利于热水洗涤和熨烫,但不宜高于300℃,以便熔融纺丝。该聚合物应能溶于适当的溶剂中,以便溶液纺丝,但不应溶于千洗溶剂中。工业中常用的合成纤维有聚酰胺 (如尼龙-66、尼龙-6等)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。
(3) 塑料 是以合成或天然聚合物为主要成分,辅以填充剂、增塑剂和其他助剂在一定温度和压力下加工成型的材料或制品。其中的聚合物常称作树脂,可为晶态和非晶态。塑料的行为介于纤维和橡胶之间,有很广的范围,软塑料接近橡胶,
硬塑料接近纤维。软塑料的结晶度由中到高,Tm、Tg有很宽的范围,弹性模量(1500O~3500ON/cm²)、拉伸强度(150O~7000N/cm²)、伸长率(20%~800%)都从中到高。聚乙烯、聚丙烯和结晶度中等的尼龙-66均属于软塑料。硬塑料的特点是刚性大、难变形。弹性模量(70000~350000N/cm²)和拉伸强度(3000~8500N/cm²)都很高,而断裂伸长率很低(0.5%~3%)。这类塑料用的聚合物都具有刚性链,属无定型。塑料按其受热行为也可分为热塑性塑料和热固怯塑料。依塑料的状态又可细分为模塑塑料、层压塑料、泡沫塑料、人造革、塑料薄膜等。
影响聚合物结晶的内在因素
1、高分子链的对称性:对称性好,容易结晶。例如:PTFE和PE对称性好,容易结晶,其中PE最高结晶度高达95%,当PE氯化后,破坏对称性,结晶能力大大降低。
2、高分子链的规整性:一般考虑含有不对称中心的高分子或者具有顺反异够的高分子,规整性好,容易结晶。
3、分子间作用力:分子间能形成氢键时,有利于稳定结晶结构。
例如:PVA为非结晶性聚合物,但是水解后,得到的聚乙烯醇却能结晶,这是因为氢键的作用。
扩展资料
聚合物在不同条件下结晶时,可能得到的结晶形态:单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体。形态特征为:
(1)单晶:分子链垂直于片晶平面排列,晶片厚度一般只有10nm左右;
(2)树枝晶:许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状;
(3)球晶:呈圆球状,在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光,有些出现同心环;
(4)纤维状晶:晶体呈纤维状,长度大大超过高分子链的长度;
(5)串晶:在电子显微镜下,串晶形如串珠;
(6)柱晶:中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶,呈柱状;
(7)伸直链晶体:高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。
参考资料来源:百度百科--结晶聚合物
参考资料来源:百度百科--聚合物结晶
非结晶的聚合物,其构象一直都是出于变化之中,结晶的聚合物由于构象被晶格锁住,而不能运动。
这里说明一点。构象,与链段运动是本质完全不同的两个概念!
在溶液时,由于溶剂的作用,分子链之间的距离很远,因此构象由一种变为另一种所需要的能量降低,一次变得容易了!
在熔体或橡胶态时温度提供了构象变换所需要的能量。
不同的状态,构象的某一种所占的比例是不同的。
要减少聚合物的结晶取向,从结构来说,可以:
减少分子链的对称性;
减少分子链的立体规整性;
降低重复单元的排列有序性,即无规共聚;
减少分子链内含的氢键;
提高分子链的支化度或交联度;
从外部因素来看,可以:
快速冷却,即淬火;
注意应力的影响。如橡胶,应力条件下就快速结晶。
一般来说,高聚物的结晶总是从非晶态熔体中形成的,结晶态高聚物中实际上仍包含着非晶区,其结晶的程度可用结晶度来衡量。结晶度是指聚合物中的结晶区在聚合物中所占的重量百分数。通常,分子结构简单、对称性高的聚合物以及分子间作用力较大的聚合物等从高温向低温转变时都能结晶。例如聚乙烯(pe)的分子结构简单,对称性好,故当温度由高到低转变时易发生结晶。又如聚酰胺的分子链虽比较长,但由于其分子结构中“酰胺”的存在,使得分子之间容
易形成氢键,增大了分子间的作用力,因此当温度由高到低转变时也容易出现结晶现象。高聚物的结晶与低分子结晶区别很大,晶态高聚物的晶体结晶不完全,而且晶体也不及小分子晶体整齐,结晶速度慢,且没有明显的熔点,而是一个熔融的温度范围,通常称为熔限。聚合物的结晶有很多不同的形态,但以球晶形态居多。聚合物一旦发生结晶,则其性能也将随之产生相应变化。结晶可导致聚合物的密度增加,这是因为结晶使得聚合物本体的微观结构变得规整而紧密的缘故。这种由结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可使聚合物的拉伸强度增大,冲击强度降低,弹性模量变小,同时,结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度,使成型的塑件脆性加大,表面粗糙度值增大,而且还会导致塑件的透明度降低甚至丧失。
注射成型后的塑件是否会产生结晶以及结晶度的大小都与成型过程中塑件的冷却速率有很大关系。由于结晶度对塑件的性能有很大影响,工业上常采用热处理方式来提高塑件的性能。
举例而言,聚乙烯按其分子结构而言本应该是非常柔软的橡胶,但由于分子结构太规整,所以容易结晶,从而成为塑料;如果在聚乙烯合成过程中通过改变反应条件及催化体系产生一些侧支链,就变成了洁净度较低的低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯;如果更进一步加入一定比例的1-丁烯或1-辛烯等物质,破坏聚乙烯分子链的规整性,则得到橡胶一样柔软的聚烯烃弹性体POE;最后,如果在每个乙烯链段上都放一个硕大的苯环,就变成了完全不结晶的聚苯乙烯塑料……