塑料结晶工艺最终

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1、毕业设计(论文)题目：塑料结晶工艺摘　要针对塑料与低分子物质的不同，从结晶的概念和特点，影响结晶的因素，结晶对塑料性能的影响以及成型中对结晶的利用与防止等方面论述了塑料结晶及相关问题，以期能对塑料的成型生产起指导作用。结晶一般认为是低分子物质的行为。塑料作为高分子材料应该属于非晶体，因为其没有恒定的熔点和凝固点，物理性能也表现为各向同性。关键词：塑料；结晶；影响Ⅰ目　录摘　要Ⅰ前　言1第一章　塑料结晶的概念和特点2第二章　控制塑料结晶的方法3第三章　影响塑料结晶的因素和结晶对塑料性能的影响5第一节影响塑料结晶的因素5第二节结

2、晶对塑料性能的影响6第四章　塑料结晶的应用8结　论11致　谢12参考文献13前　言塑料的组成是由许多线状、细长之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），而结晶化程度可用x线的反射来量测。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。结晶度大的塑料为结晶性塑料，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

3、强度越大。塑料的结晶包括两个基本步骤，即晶核的形成和晶粒的生长。这就像排队一样，首先确定好排头（晶核），然后其它人以排头为基准而形成一列（晶粒）。只有形成晶核，才可以有晶粒的生长；但有了晶核，晶粒也不一定生长，因而晶核是晶体形成的充要条件。温度越高，大分子链越易运动，越有利于晶粒的增长。第一章　塑料结晶的概念和特点结晶一般认为是低分子物质的行为。塑料作为高分子材料应该属于非晶体，因为其没有恒定的熔点和凝固点，物理性能也表现为各向同性。但这只是表面现象，如同金属多晶体也表现为各向同性一样。塑料结晶与否取决于内部结构。事实上塑料

4、也可以表现出强烈的各向异性，但这却不一定是结晶的结果。就概念而言，分子从溶液中或熔化状态下的无序运动状态到规整排列的转变就是结晶。不论陶瓷、金属还是高分子，均可以以晶体、非晶态或者两者共存的方式存在。塑料晶体有三维长程有序，是一级相转变，是确确实实的晶体。塑料结晶的特点可概括为：结晶速率慢，结晶不完全，晶粒不整齐。一般用结晶度，即塑料内结晶组织的质量与总质量之比来表征塑料的结晶程度。由于分子结构和外部条件的限制，通常很难得到100％的结晶度。而结晶速率则反映塑料在外部条件作用下呈现出的结晶能力。但是，即使塑料能完成全部结晶过

5、程，也需要很长的时间。因此，经常使用半结晶期(结晶度达到50％需用的时间)作为评价结晶速率和结晶能力的指标。另外，由于塑料大分子特殊结构，它不可能形成低分子物质那样规整的空间点阵结构；且通常又是结晶态和非晶态共存，所以它的晶粒不整齐，也没有明晰的熔点。这些都是塑料结晶有别于低分子物质的地方。第二章　控制塑料结晶的方法控制塑料结晶有两方面含义：一方面是控制结晶度的大小，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影响。以PP为例，在同一结晶度下，如果其制品中含有粗大的球晶，则其韧性不好；如果含有β晶型的小球晶，则韧性好

6、。常用几种可控制结晶的方法有以下几种。(1)温度控制法a、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。b、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

7、，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。(2)成核剂控制法成核剂的加入主要是促进异相成核，增加晶体生长点，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。成核剂有无机类、有机类及高分子三类。a、无机成核剂无机成核剂以滑石粉为主，同时包括：CaCO3、云母、无机颜料等。这类成核剂对塑料透明性有影响，因而应限制其在透明制品中的用量。b、有机成核剂有机成核剂主要有：钠、镁、铝、钛等金属芳香羧酸盐

8、，有机磷酸盐、山梨酵糖类等。c、有机高分子成核剂　有机高分子成核剂为一些高熔点的聚合物，如乙烯基环烷烃可只于PP等。值得注意的是，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8