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聚合物结晶度对制品性能的影响

① 密度

结晶度高，说明多数分子链已排列成有序而紧密的结构。分子间作用力强，所以密度随结晶度提高而加大，例如70%结晶度的聚丙烯其密度为0.896g/cm3，当结晶度增至95%时则密度增至0.903g/cm3。

② 拉伸强度

结晶度高，拉伸强度高，例如结晶度70%的聚丙烯其拉伸强度为27.5Mpa，当结晶度增至95%时，则拉伸强度可提高到42 Mpa。

③ 冲击强度

冲击强度随结晶度提高而减小，例如70%结晶度聚丙烯，其缺口冲击强度为14.9KN·m/m2，当结晶度为95%时，冲击强度减小到4.77KN·m/m2。

④ 刚度

70%结晶度的聚丙烯其模量为4400Mpa，而到95%时，则下降到980Mpa。

⑤ 热性能

结晶度增加有助于提高软化温度和热变形温度，如结晶度为70%的聚丙烯，载荷下的热变形温度为124.9℃，而结晶度95%时则为151.1℃。刚度是注塑制品脱模条件之一，较高的结晶度会减少制品在模内的冷却周期。结晶度会给低温带来脆性，例如结晶度分别为55%、85%、95%的等规聚丙烯，其脆化温度分别为0℃、10℃、20℃。

⑥ 翘曲

结晶度提高会使体积减小，收缩加大。结晶型材料比非结晶材料更易翘曲，这是因为制品在模内冷却时，由于温度上的差异引起结晶度的差异，使密度不均、收缩不等，导致产生较高的内应力，而引起翘曲，并使耐应力龟裂能力降低。

⑦ 光泽度

结晶度提高会增加制品的致密性，使制品表面光洁度提高，但由于球晶的存在会引起光波的散射，而使透明度降低。

（3）影响结晶度的因素

① 温度及冷却速度

结晶有一个热历程，必然与温度有关。当聚合物熔体温度T高于熔融温度Tm时，大分子链的热运动显著增加，当达到大于分子的内聚力时，分子就难以形成有序排列而不易结晶；当温度过低时，大分子链段动能很低，甚至处于冻结状态，也不容易结晶。

所以，结晶的温度范围是在玻璃化温度Tg和熔融温度Tm之间。在高温区（接近Tm），日核不稳定，单位时间成核数量少，而在低温区（接近Tg）自由能低，结晶时间长，结晶速度慢，不能为成核创造条件。这样，在Tm和Tg之间存在一个的结晶速度（Vmax）和相应的结晶温度(Tvmax)。

② 熔体应力作用

实施表明：熔体应力的提高、剪切作用的加强都会加速结晶过程。这是由于应力作用会使链段沿受力方向而取向，形成有序区，容易诱导出许多晶胚，使晶核数量增加，生成结晶时间缩短，加速了结晶作用。例如，对聚合丙烯考察发现：当压力增高时，不仅使结晶度提高、密度增加，而且对结晶温度也有提高作用。

通过上面的介绍，使我们知道注射成型中，对塑料熔体温度、模具温度及其冷却速度的控制是多么重要，因为这对结晶度及其制品的内部质量将起重要影响。

塑料的填充耐热改性

在所有填料中,除有机料外,大部分无机矿物填料都可明显提高塑料的耐热温度。常用的耐热填料有:碳酸钙、滑石粉、硅灰石、云母、锻烧陶土、铝矾土及石棉等。 且填料的粒度越小,改性效果越好。

a.纳米级填料：

PA6填充5%纳米蒙脱土,其热变形温度可由70度提高到150度 ，PA6填充10%纳米硅灰石,其热变形温度可由70度提高到160度 ，PA6填充5%合成云母,其热变形温度可由70度提高到145度。

b.常规填料：

PBT填充30%滑石粉,其热变形温度可由55度提高到150度 ，PBT填充30%云母,其热变形温度可由55度提高到162度 。