1、結(jié)晶對聚合物性能的影響結(jié)晶作用對高分子聚乙烯板材等聚合物物理及力學(xué)性能影響都十分顯著(見下表)。結(jié)晶對性能的影響的程度主要取決于以下幾個(gè)因素：結(jié)晶度、晶粒大小和晶體的結(jié)構(gòu)。1)力學(xué)性能 通常隨著結(jié)晶度的增加，聚合物的屈服應(yīng)力、強(qiáng)度、模量和硬度等均提高;而斷裂伸長和沖擊韌性則降低，顯然結(jié)晶使聚合物變硬變脆了。這是因?yàn)榻Y(jié)晶度增加，分子鏈排列緊密有序，孔隙率低，分子間相互作用力增加，鏈段運(yùn)動變得困難的緣故 。同樣，當(dāng)材料受到?jīng)_擊時(shí)，分子鏈段沒有活動余地，沖擊強(qiáng)度降低。結(jié)晶作用提高了軟化溫度，使得結(jié)晶聚合物在玻璃化溫度以上仍能保持適當(dāng)?shù)牧W(xué)性能。另外在玻璃化溫度以上，微晶體可以起到物理交聯(lián)的作用，使鏈

2、韻滑移減小，因而結(jié)晶度增加可以使蠕變和應(yīng)力松弛降低。球晶的結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度的影響超過了結(jié)晶度所產(chǎn)生的影響。大的球晶通常使聚合物的斷裂伸長和韌性下降，這是因?yàn)榇蟮那蚓?nèi)部的孔隙和結(jié)晶界面的缺陷較多，這些最薄弱的環(huán)節(jié)受力后很容易發(fā)生破壞。前面已經(jīng)提過，球晶是聚合物熔體結(jié)晶的主要方式，它的大小通常采用冷卻速率來控制。緩慢冷卻和退火能生產(chǎn)大的球晶，而由熔體快速冷卻或淬火可以得到小的球晶。尤其是使用一些異相成核，促進(jìn)結(jié)晶過程和加快結(jié)晶速度，可以生成多而小的球晶。對不同的聚合物，球晶的大小和多少對性能的影響的趨勢都不同。所以，能影響結(jié)晶速、結(jié)晶度的一些因素都會間接影響到聚合物的力學(xué)性能。從晶體的結(jié)構(gòu)上來說，由伸

3、直鏈組成的纖維狀晶體，其拉伸性能比折疊鏈晶體好得多。根據(jù)這-道理，可以在加工冷卻過程中改變工藝條件形成伸直鏈晶體，.滿足制品拉伸性能的要求。2)密度和光學(xué)性質(zhì) 晶區(qū)中的分子鏈排列規(guī)整，其密度大于非晶區(qū)，因而隨著結(jié)晶度的增加，聚合物的密度增大。物質(zhì)的折射率與密度有關(guān)，因此聚合物中的晶區(qū)與非晶區(qū)的折射率是不同的。光線通過結(jié)晶聚合物時(shí)，在晶區(qū)界面上要發(fā)生折射和反射，而不能直接通過，所以結(jié)晶區(qū)域越大，即結(jié)晶度越高的聚合物，其透明性就越差。結(jié)晶度越小，透明性越好，那些完全非晶的聚合物，通常都是透明的，如聚苯乙烯等。但是，如果一種聚合物的晶相密度與非晶相密度相近，光線在晶區(qū)界面上幾乎不發(fā)生反射和折射。或者當(dāng)晶區(qū)的尺寸小到比可見光的波長還小，此時(shí)入射光也不發(fā)生反射和折射，這樣的聚合物即使有結(jié)晶，對透明性也不會有太大影響。對于許多結(jié)晶聚合物，為了提高其透明性，可以設(shè)法減小其晶區(qū)尺寸。例如等規(guī)聚丙烯，在加工時(shí)加入成核劑，可得到含小球晶的制品，其透明性和其他性能有所提高。3)熱性能 對作為塑料使用的聚合物而言，在不結(jié)晶或結(jié)晶度低時(shí)，最高使用溫度是玻璃化溫度。結(jié)晶聚合物的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非