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?聚丙烯的結晶性

與PE一樣,工業上也習慣使用MFR間接表示注塑件加工PP的相對分子質量,但測定條件有所不同。PP的MFR的測定條件為:溫度230℃,負荷2160g。工業上生成的PP的MFR通常為0.1-30g/10min。PP樹脂大多為乳白色粒狀物,無味、無臭、無毒,外觀與HDPE相似,但比HDPE密度低、透明性好,是常用樹脂中最輕的一種。
 
無規PP為無定形聚合物,是生產等規PP時的副產物,作為塑料的應用價值不大,在20世紀80年代開發作為填充母粒的載體樹脂收到較好效果。PP具有很強的結晶能力,結晶速率和結晶度和相對分子質量有關。PP的等規度越高,結晶速率越大,結晶度越高;相對分子質量越大,大分子鏈擴散越困難,結晶速率減小,結晶度趨低。通常PP的結晶度為70%左右。
 
相對分子質量分布對PP性能的影響比較復雜。從對不同相對分子質量PP共混物的研究結果得知:相對分子質量分布越寬,拉伸強度和斷裂伸長率越??;相對分子質量分布大致相同而相對分子質量增加時,PP的熔體流動性能變差,熔體強度增大;相對分子質量接近而分布增寬時,熔體的流動性變化不大,但材料的力學強度降低。
 
PP的結晶度提高,拉伸強度、剛度、硬度、熔點也隨之提高。在成型加工中,PP的結晶度和結晶形態取決于熔體的冷卻速率。從熔融狀態冷卻所形成的晶體,一般都具有球晶結構。冷卻速率慢,結晶度高,結晶速率大,結晶度高,易于形成較大尺寸的球晶。相反則結晶度低,形成的球晶尺寸較小。大球晶使制品的剛性和耐熱性提高,但沖擊強度降低,小球晶使制品具有較好的透明性和柔軟性。
 
聚合過程中異相成核會改變結晶形態,目前使用成核技術制得的透明PP品種就是因為成核劑的加入提高了結晶溫度、減小了球晶尺寸、增加了球晶數目所致。同時,由于晶體尺寸減小并趨于均勻,材料和制品的內應力下降,韌性提高。PP常用的成核劑有苯甲酸鈉、堿性二甲酸鋁等。
 
若甲基交替排列在由主鏈構成的平面兩側,具有間同立構的PP稱為間規PP、當甲基在主鏈構成的平面兩側不規則排列時為無規立構,稱為無規PP。由于等規PP分子鏈具有高度的立構規整性,很容易結晶,因而具有較高的力學強度,是目前工業生產的主要品種,產量占PP總產量的95%左右;但隨著茂金屬催化劑在PP合成中的應用,間規PP的生產技術已取得一定突破,產品已獲得不同程度的開發和應用。
 
由于PP的Tg低于室溫,制品在室溫下往往可繼續結晶,造成制品后收縮,這種現象稱為后期結晶,它在注塑加工成型后的24h內可大部分完成。工業生產的PP相對分子質量在20萬-70萬之間,隨著相對分子質量增加,PP的熔體黏度、拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度均有所提高。但由于相對分子質量增加使結晶困難,會導致屈服強度、硬度、剛性、耐熱性下降。
 
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