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塑料结晶度,你们是怎么控制的?
2020年08月26日    阅读量:     新闻来源:中国塑料网 vlevle.com  |  投稿

从注塑、挤塑试验到成品生产时,你们是怎么控制材料结晶度的呢?

塑料结晶度,你们是怎么控制的? 中国塑料网,vlevle.com

首先我们为什么要控制塑料材料的结晶,控制塑料结晶有两方面含义:一方面是控制结晶度的大小,另一方面为控制结晶质量,这两方面都会对塑料性能产生很大的影响!


聚合物的结晶度愈高,熔融温度和耐热性也增高,弹性模量、硬度、拉伸、弯曲等强度皆提高,韧性下降。


PP(聚丙烯)为例,在同一结晶度下,如果其制品中含有粗大的球晶,其制品透光性差,外观缺乏美感;球晶之间有明显的界面,在界面处易产生应力集中,则其韧性不好,而对刚性及硬度有利;微晶的数目增多,球晶数目减少,晶体尺寸变细,从而改善其物理性能,改善光泽和增加透明度,如果含有β晶型的小球晶,则韧性好,改善冲击强度、屈服强度。而拉伸形成的串晶,从而可以改善其制品韧性,并大幅度提高拉伸强度、光泽度、硬度、阻隔能力等性能中国塑料网vlevle.com


常用的控制结晶方法主要有以下几种:

温度控制法


01 熔融温度

熔融温度越低,越有利于均相成核的晶核形成,增加晶体生长点,即可以提高结晶度,又可以使晶体尺寸减小。所以在具体加工过程中在保证塑化成型前提下,熔融温度稍低一点,对结晶有利。


02 冷却温度

冷却温度对结晶度及结晶质量影响最大,是控制结晶的最有效方缓慢冷却,可使塑料在结晶区内停留时间加长,从而使结晶度升高,但缓慢冷却却容易产生粗大的球晶,对韧性不利而对刚性及硬度有利。


快速冷却,一方面使塑料迅速经过结晶区域,从而降低结晶度;另一方而由于晶体生长时间短,也使结晶尺寸变细,有利于透明性及韧性的改善。在实际应用中,采取缓冷还是快冷,视产品性能需要而定。如果要求产品的透明度高,则需快速冷却;如果要求产品刚性及硬度高,则需缓慢冷却。


成核剂控制法

成核剂的加入主要是促进异相成核,增加品体生长点,使结晶度提高,并使晶体颗粒变细、从而改善冲击强度、屈服强度及光泽等。


近来发现,成核剂不仅可以使晶体尺寸变细,还可以决定具体的晶型种类。以PP为例,在其制品成型过程中加入的β型成核剂,可以促进口品列的生成,最高可使β晶型含量达到85%-95%。常用的β型成核剂有:喹叮啶酮染料、水久红E3B、DACP(有机羧酸盐与金属盐复合成核剂)等。


拉伸控制法


对已经结晶的塑料薄膜及片材类制品进行拉伸,可以使晶体破碎而形成尺寸细小的晶体,并沿拉伸方向形成串晶,从而可以改善其制品韧性,并大幅度提高拉伸强度、光泽度、硬度、阻隔能力等性能。拉伸方法即可以改变塑料结晶质量,也可以提高其结晶度。


热处理控制法


热处理,一方面可进一步促进结晶而增大结晶度;另一方面可完善结晶质量,使匆忙结晶而留下的结晶缺陷得到充分的修补。热处理还可使结晶内的不同品型发生互相转化。如:对含有β晶型的PP制品,在熔点以上进行热处理会全部熔解,再结晶时,将转化为a晶型,而拟六方晶型在70℃以上热处理即可以转变成a晶型。



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