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感谢大家观看第63页,共63页,星期六,2024年,5月***1.分子结构的影响(1)链柔性好,则T?低;刚性大,T?高。(2)、分子间作用力大,则T?高;分子间作用力小,则T?低原因:若分子间的相互作用力很大,则必须在较高的温度下才能克服分子间的相互作用而产生相对位移,因此高分子的极性越大,T?越高解释:PAN用湿法纺丝而PET用熔融纺丝T?是材料加工的下限温度,Td是材料加工的上限温度PVC的T?高接近Td在加工中一方面加入增塑剂,降低T?;另一方面加入热稳定剂,提高Td。第31页,共63页,星期六,2024年,5月*2.分子量的影响T?是整个高分子链开始运动的温度,所以T?仅与分子结构有关,与分子量也有关。分子量大,链段数目越多,克服分子运动所需的内摩擦阻力越大,T?升高。第32页,共63页,星期六,2024年,5月*3.与外力作用时间和大小的关系外力作用使T?低增加外力作用时间有利于分子链间的相对位移,从而可以降低T?。提高链段沿着外力方向向前跃迁的几率,使分子链的质心发生有效的位移。eg:PC的T?高,所以一般采用较大的注射压力来降低T?,便于成型,但是压力不能太大,否则聚合物表面不光洁或表面破裂第33页,共63页,星期六,2024年,5月*§10.4结晶行为和结晶动力学(结晶过程)
KineticsofCrystallization1、结晶速率的定义及测试方法2、结晶过程及其影响因素要点3、影响结晶速率和结晶能力的因素第34页,共63页,星期六,2024年,5月*高聚物的结晶过程与小分子类似,包括晶核的形成和晶粒的生长两个步骤,因此结晶速度也包括:成核速率:偏光显微镜,电镜观察单位时间内形成的晶核数目。结晶生长速率:偏光显微镜,小角激光散射法测定球晶的径向生长速度。10.4.1结晶速率第35页,共63页,星期六,2024年,5月*结晶总速率:在某一特定的T下,因结晶而发生的体积变化的1/2所需时间的倒数。测试方法:膨胀计法,光学解偏振法、DSC法等为什么要用体积变化的1/2所需要的时间而不用发生体积变化的全部时间表示?第36页,共63页,星期六,2024年,5月*为了描述高分子晶体的形成机理和结晶速度的快慢(结晶过程)可用描述小分子结晶过程的Avrami(阿芙拉米)方程来描述:(一定在等温下结晶)均相成核时间维数1异相成核时间维数010.4.2结晶动力学
第37页,共63页,星期六,2024年,5月*n=1+0n=1+1一维生长(针状晶体)n=2+0n=2+1二维生长(片晶)n=3+0n=3+1三维生长(球晶)异相成核均相成核成核方式生长方式表1不同成核核生长类型的Avrami指数值Avrami指数n=空间维数+时间维数第38页,共63页,星期六,2024年,5月*那么Avrami方程的意义是什么??①研究结晶机理、结晶生长方式和结晶过程由实验数据,作图就可以得到n和k,从而知道成核机理和生长方式.(4.9)第39页,共63页,星期六,2024年,5月*②研究结晶的快慢所以,K?t1/2?结晶越快K?t1/2?结晶越慢K的意义:它的大小可表征结晶过程的快慢。第40页,共63页,星期六,2024年,5月*10.4.3结晶速度和结晶温度的关系(结晶过程)以(t1/2)-1对T作图,即可求得结晶速度----温度曲线,可以看出结晶速率随T变化过程跟小分子一样是呈单峰形状。图4结晶速度-温度曲线分布图IIIIVIIIT过冷区(10-30℃)结晶速度30-60℃第41页,共63页,星期六,2024年,5月*晶粒生长:链段向晶核扩散和规整的堆砌(链段活动能力决定)晶核的形成:由高分子规则的排列生成一个足够大的热力学稳定的晶核(晶核形成速率是由晶核数量决定)所以,(t1/2)-1是晶核的形成速率和晶粒生长速率共同决定的高聚物的结晶过程和小分子相同包括两个阶段——晶核的形成和晶粒的生长。第42页,共63页,星期六,2024年,5月*晶核的形成又分为均相成核和异相成核两类。均相成核:是由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束为晶核异相成核:以外来的杂质、分散的固体小颗粒,未完全熔融的残余结晶聚合物或容器壁为中心,吸附熔体中的高分子链作为有序排列而形成晶核。第43页,共63页,星期六,2024年,5月*首先,理解产生结晶的温度范围
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