结晶是指分子排列的规则,冷却后成为结晶构造。一般塑料的结晶构造是由许多线状、细长的高分子化合物组成的集合体,依分子成正规排列的程度,称为结晶化程度(结晶度),亦谓每条分子只有本分排列整齐,所以结晶性树脂其实只有部分是结晶。结晶部分占有的比例,即为结晶度。而结晶化程度可用X线的反射来测量。有机化合物的构造复杂,塑料构造更复杂,且分子链的构造(线状、毛球状、折迭状、螺旋状等)多变化
,致其构造亦因成形条件不同而有很大的变化结晶度大的塑胶为结晶性塑料,分子间的引力易相互作用,而成为强韧的塑料。为了要结晶化及规则的正确排列,故体积变小,成形收缩率及热膨胀率变大。因此,若结晶性越高,则透明性越差,但强度越大。结晶性塑料有明显熔点(Tm),固体时分子呈规则排列,强度较强,拉力也较强。熔解时比容积变化大,固化后较易收缩,内应力不易释放出来,成品不透明,成形中散热慢,冷模生产后收缩较大,热模生产后收缩较小。相对于结晶性塑料,另有一种为非结晶性塑料,其无明显熔点,固体时分子呈现不规则排列,熔解时比容积变大不大,固化后不易收缩,成品透明性佳,料温越高色泽越黄,成形中散热快,以下针对两者物性进行比较。
1,、分子在结晶构造中紧密的靠在一起,所以结构就更坚实。密度、强度、刚度、硬度就增加,但透明度降低。
2、结晶性树脂在熔点温度时产生了急剧的比容下降,非结晶性树脂比容在熔点温度没有急剧改变。比容是指单位质量的体积,单位是cm²/g。
结晶度依树脂种类,冷却速度而异,硬质聚乙烯结晶度高达90%,耐熔的结晶度仅20—30%左右,冷却速度愈慢,结晶度愈高。
A、 结晶性与非结晶性塑料的物性对比
物 性 | 结晶性 | 非结晶性 | 物 性 | 结晶性 | 非结晶性 |
比重 | 较 高 | 较低 | 耐磨耗性 | 较佳 | 较低 |
拉伸强度 | 较 高 | 较低 | 抗潜变性(Creep) | 较佳 | 较低 |
拉伸模数 | 较 高 | 较低 | 硬度 | 较硬 | 较低 |
延展性或伸长率 | 较 低 | 较高 | 透明性 | 较低 | 较高 |
耐冲击性 | 较 低 | 较高 | 加玻纤补强效果 | 较高 | 较低 |
最高使用温度 | 较 高 | 较低 | 尺寸安定性 | 较差 | 较佳 |
脆性 | 较 脆 | —— | 翘曲性 | 较易 | —— |
收缩率 | 较 高 | 较低 | 着色性 | 较难 | 较易 |
流动性(MI) | 较 佳 | 较低 | 耐热性 | 较高 | 较低 |
耐化学药品性 | 较 高 | 较低 | 折动性 | 较佳 | 较差 |
B、热塑性塑料依据结晶性与非结晶性区分
结晶性塑料 | 非结晶性塑料 | |
泛用塑料 | 聚乙烯(Polyethylene,PE)聚丙烯(Ploypropylene,PP) | 聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚合物(Geneeeral purpose polystyrene,GPPS)亚克力(亚加力)(Acrylic Resin,PMMA) |
泛用工程塑料 | 尼龙(Polyamide,PA-6,PA-66,PA-46,PA-11,PA-12)聚对苯二甲酸乙酯(Polyethylenephthalate,PET)聚对苯二甲酸丁酯(Polybutylenephthalate,PBT)聚甲醛(赛刚料)(Polyacetal,Polyoxy Methylene,POM)变性(,PPO) | 聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)变性氧化二甲苯(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)氟碳树脂(Polytetrafluorcethylene ,PTFE)聚氧苯甲酯(Polyoxybenzylene,POB) | 聚醚(Polyphenylene Sulfide,PES)聚砜(Polysulfone,PSF)聚芳香酯(Polyarylate,U-Polymer,PAR)聚醚酰亚胺(Polyetherimide,PEI)聚酰胺酰亚胺(Polyamideimide,PAI) |