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结晶性

发布时间:08-31  





结晶是聚合物分子量呈有规则排列的聚集状态。结晶作鹏聚合物粘接性能有密切关系,尤其是在玻璃化温度到软化点之间的温度区间内有很大影响。结晶性对粘接性能的影响决定于其结昌度、晶粒的大小及晶体结构。一般来讲,聚合物结晶度增大,其屈服应力、强度和模量均有提高,丽抗张伸长率及耐冲击性能降低。由于结晶度不同,同j种聚合物的性能指标可相差几倍。靖晶度的提高,软化点也提高,聚合物的力学性能对温度变化的敏感性降低。结晶性高的基料内聚力大,配制胶黏剂时,其粘接强度较低。极性高分子易于结晶,与极性利于提高粘接强度,二者作用相反。可采用接枝共聚方法,使它既保持极性,又破坏其结晶性,从而提高粘接强度。这是胶黏剂基料选择改性经常采用的方法之一。聚合物晶态晦形成主要受其分子结构的影响,其表现为:



(1)化学结构越简单,越易结晶。



(2)分子链越规整,越容易结晶。



(3)链上取代基的空间位阻越小,越容易结晶。



(4)链段间的相互作用力越大,越有利于结晶。



在选择或合成基料时,应根据分子结构情况,适当控制结晶度,以提高胶黏剂的黏附特性。结晶性与性能的关系如下:



(1)高结晶的聚合物,其分子链排列紧密有序,空隙率黼。缮晶使分子间的相互作用力增大,分子链难于运动并导致聚合物硬化和脆化,粘接性铀一降;但结晶化提高了聚合物的软化温度,聚合物的力学性能对温度变化的敏感性减少。如聚对苯二甲酸乙二酯是高结晶性的聚合物,用它粘接不锈钢时,粘接强度接近于零。若以部分间苯二甲酸代替部分对苯二甲酸,得翻的共聚产物由于结晶度下降,其粘接力随之增大。当对苯_二甲酸小于65%时,聚合物呈无定形态,可作为溶液胶黏剂或热熔胶应用。当间苯二甲酸含量邀40%左右,粘接强度达最大值。



(2)聚合物球晶尺寸大小,对力学性能的影响比结晶度更明显。大球晶的存在使聚合物内部有可能产生较多的空隙和缺陷,并降低其力学性能。



(3)伸直链组成的纤维状的聚合物结晶,能使聚合物有较高的力学性能。



(4)加热某些结晶性聚合物,可使结晶体中按一定规贝排列的分子发生混乱。使分子运动变得容易并向熔融状态过渡。此类聚合物如聚乙烯、结晶性尼龙等可作为热熔胶使用。



(5)在某些情况下,结晶作用也可以用于提高粘接强度。例如,氯丁橡胶是一种无定型的柔性聚合物,在润湿及扩散过程后,使之适当结晶化可提高粘接强度。



(6)急冷过程仅适合于热塑性的结晶型聚合物,其他类型的胶黏剂不能采用此法。急冷过程还使胶层及被粘物体积急剧收缩并导致其内应力剧增,故此种工艺并不具有普遍性。



(7)在粘接施工过程中,某些热塑性的胶黏剂聚合物通过急冷可形成微晶化,而使粘接性能提高。例如,用聚乙烯黼粘接铝合金时,如果以水、冰及液氮迅速冷却,其剥离强度比在室温中缓慢冷却高得多。又如用水迅速冷却聚对苯二甲酸乙二酯一钢粘接件时,其粘接拉伸强度比缓慢冷却高了10倍。用尼龙-12作为胶黏剂粘接钢时也有类似的情况。





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