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bopet薄膜的生产工艺和应用

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(3)晶核连续规整排列堆砌成晶片;

(4)晶片与晶片之间进一步堆砌成球晶;

(5)球晶再进一步生长成多晶体。

高聚物结晶条件,取决于大分子结构及外部条件:

(1)分子链结构简单的容易结晶;

(2)分子链结构规整的容易结晶;

(3)大分子支链少而短的容易结晶;LDPE支链多,结晶度低,HDPE支链少,结晶度高。

(4)分子间作用力较大的容易结晶;

(5)外界条件的影响

① 温度:当T>Tm,分子链为无序运动,结晶度为0;当T

② 冷却速度:缓冷,使温度缓慢地从Tm降至Tg,因有足够时间让链段排列有序而结晶。急冷,使温度快速地从Tm降至Tg,使之来不及结晶或极少结晶而成无定形。

③ 成核剂:成核剂起到晶核的作用,加入成核剂能促使形成结晶中心。

④ 拉伸:能使高分子链沿应力方向有序排列,因此拉伸有利于结晶。

结晶度与结晶速率

结晶聚合物实际是晶区与非晶区共存体系,晶相部分占总量的质量百分数,称为结晶度。

聚合物的结晶度达到50%的时间的1/2或用其倒数K来表示聚合物的结晶速率。聚合物的结晶度和结晶速率可以用DIA(差热分析)和DSC(差热扫描量热法)来测定。PA的结晶速率为5min, PET结晶速率为40~42sec.

高聚物结晶对性能的影响

(1)密度:结晶后分子链堆集紧密,密度增加。如无定形的PET密度为,结晶后的密度可达。

(2)透光度:无定形高聚物分子排列无序,分子堆集各向同性,光线通过时不发生折射,物体呈透明态,如PS、PMMA。结晶高聚物是结晶区与非结晶区共存体系,结晶区与非结晶区的密度不一样,呈各向异性,当光线通过不同密度的高聚物时产生折射往往呈不透明,如PE。但是PET的结晶部分是微晶结构,故仍呈透明态。

(3)熔点:高聚物熔点表示分子链自由运动的温度,结晶使分子间紧密,从而使熔点提高。

(4)机械强度:高聚物经过结晶,结构紧密,分子间相互作用力较强,其机械强度得以提高。

4.高聚物的取向

◎取向的含义—在外力和热的作用下,高聚物分子链段、晶片沿外力方向有序的排列起来,称之为高聚物分子链取向。

◎取向的条件

(1)分子链节短、有柔性。

(2)有足够的分子量,易保存取向结构。

(3)要有一定的拉伸应力。

(4)要有一定的温度范围。Tg﹤T取向﹤Tm(Tf)

(5)拉伸取向后要进行热定型处理,以使已取向的分子固定下来。

PP PET

T熔点 170~176℃ 258~260℃

T结晶 120~150℃ 140~190℃

T拉伸 150~170℃ 85~110℃

T定型 180~190℃ 190~230℃

◎高聚物结晶与取向的关系—结晶与取向都与高分子链的排列有关,但有序程度不同。取向是大分子沿拉伸应力方向做有序排列,有序是单向的。结晶是指高分子链节在空间作有规则排列,其有序性是三维的。

◎高聚物拉伸取向后对性能的影响

(1)使力学性能提高,如拉伸强度、弹性模量均有较大程度的提高。

(2)阻隔性改善,对水汽、氧气等气体的透过率有所降低。

(3)光学性能提高,透明度、光泽度均有提高。

(4)电气性能如绝缘强度、电阻率等也有提高。

(5)耐热性、耐候性也有改善。

5、高聚物的降解

降解的含义——高聚物在外界条件作用下(热、光、氧、力、水、辐射),大分子链发生断裂,分子量下降,性能变劣的化学过程称为降解。

.产生降解的原因

内因——与高聚物大分子结构有关。聚合物分子中含有双键 C=C

如ABS,叔碳原子、季碳原子如PP,羰基 C=O、酰胺基 —C—NH—如PA等基团时,这些键能较弱,稳定性差,容易降解。

外因——高聚物在成型加工过程中,因受热、氧的作用,或在高温下因水的存在,而发生热氧化降解或水解,及在使用过程中因受光辐射、大气老化等原因而发生的降解。

高聚物降解分类

(1) 热降解:高聚物在加工温度下停留时间过长,或达到其分解温度时而发生

的降解。例如,当聚酯的受热温度超过315度时会发生明显的热降解。

(2) 氧化降解:实质上是高聚物被氧化的过程,特别是在高温下,热/氧化降

解是同时发生的。为此,在成型加工过程中,常采用N2气保护或用抽真空的办法以减少氧化降解的发生。

(3) 水解:高聚物分子结构中含有酯基 、醚基

R—O—R',酰胺基—C—NH—等吸湿性基团的,这些碳杂链键能低于碳碳键能,稳定性较差,在水分存在下极易发生水解。故PET在成型前必须进行干燥处理。

(4) 光降解:塑料制品在使用过程中,如长期置于室外暴露在阳光下,因受紫

外线辐射,则会发生光降解。

减缓高聚物降解的方法

(1) 对易发生水解的高聚物,在加工前应进行严格的干燥处理,如PET、PC、PA

等。

(2) 在成型加工过程中,应制定合适的工艺条件,尽可能避免超高温、强剪切下操

作,以防止或减少热氧化降解的发生。像聚酯的挤出加工的温度,一般不要超过285度为宜。

(3) 在成型加工前或成型加工过程中,尽量隔绝氧气,选用合适的稳定剂包括抗氧

bopet薄膜的生产工艺和应用

(3)晶核连续规整排列堆砌成晶片;(4)晶片与晶片之间进一步堆砌成球晶;(5)球晶再进一步生长成多晶体。高聚物结晶条件,取决于大分子结构及外部条件:(1)分子链结构简单的容易结晶;(2)分子链结构规整的容易结晶;(3)大分子支链少而短的容易结晶;LDPE支链多,结晶度低,HDPE支链少,结晶度高。
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