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先了解影響聚合物結晶的內在因素:
1、高分子鏈的對稱性:對稱性好,容易結晶。(不要求高度對稱)
比如:PTFE和PE對稱性好,容易結晶,其中PEzui高結晶度高達95%,當PE氯化后,破壞對稱性,結晶能力大大降低。高壓制備的支化聚乙烯結晶能力小于低壓制備的線型聚乙烯。
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,容易結晶。(不是全部鏈接都規(guī)整,允許部分不規(guī)整(支鏈、交鏈、構型不規(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的結晶能力,等規(guī)PP結晶度高,而無規(guī)PP則是非結晶聚合物,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,全順式或全反式結構具有一定的結晶能力,順反無規(guī)排列,則鏈的規(guī)整性受到破壞,結晶能力降低。一般,順式聚合物的結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,但是結晶度可高達90%。無規(guī)PVC也有微弱的結晶能力。
3、鏈接較小和鏈的柔順性:鏈節(jié)小,易形成晶核,柔順性好,提高結晶能力。
4、交聯(lián):輕度交聯(lián),高聚物結晶能力下降,但是還能結晶(交聯(lián)聚合物并非不能結晶),交聯(lián)度增加到一定程度時,高聚物失去結晶能力。
5、分子間作用力,分子間能形成氫鍵時,有利于穩(wěn)定結晶結構。
比如:PVA為非結晶性聚合物,但是水解后,得到的聚乙烯醇卻能結晶,為什么呢? 因為氫鍵的作用。
6、共聚物的結晶能力:無規(guī)共聚,結晶能力降低。嵌段共聚物中,各嵌段保持相對的獨立,能結晶的嵌段將形成自己的晶區(qū)。
注意:材料結晶,受到內因和外因的影響,所以具有結晶能力的聚合物,即可是晶形的,也可是非晶形的。
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