高分子物理实验聚丙烯的结晶形态和性能.ppt

实验1 聚丙烯的结晶形态与性能;聚丙烯 结晶 形态 性能;聚丙烯（PP）是性能优良、应用广泛的通用塑料，具有机械性能好、无毒等优点。 在实际应用中，有时需要改善PP的透明性、力学性能（刚性和韧性）和耐热性能、缩短加工成型周期等要求。 本实验采取在PP中加入成核剂的方法，通过成核剂的异相成核作用，改善结晶形态，提高PP的相关性能。;按照是否能够结晶，聚合物可分为结晶型和非晶型两种 聚合物的结晶过程可分为成核和晶片生长两步 结晶过程中的成核又可以分为均相成核和异相成核两种 聚合物结晶总速率决定于成核速率和晶片生长速率;聚合物结构可以分为5个层次 聚合物结构决定了性能，性能反映了结构 聚合物性能包含一些动态性能和静态性能 分子运动是联系聚合物结构、性能的纽带;实验目的 ;实验原理 ;自然光通过偏振棱镜或人造偏振片可获得偏振光。利用偏光原理，可对某些物质具有的偏光性进行观察的显微镜，就称为偏振光显微镜。 ;用偏光显微镜研究高分子（聚合物）的结晶形态是目前较为简便而直观的方法。 偏光显微镜的成像原理与常规金相显微镜基本相似，所不同的是在光路中插入两个偏光镜。一个在载物台下方，称为下偏光镜，用来产生偏光，故又称起偏镜；另一个在载物台上方的镜筒内，称为上偏光镜，它被用来检查偏光的存在，故又称检偏镜。 凡装有两个偏光镜，而且使偏振光振动方向互相垂直的一对偏光镜称为正交偏光显微镜。;起偏镜的作用使入射光分解成振动方向互相垂直的两条线偏振光，其中一条被全反射，另一条则入射。正交偏光镜间无样品或有各向同性（立方晶体）的样品时，视域完全黑暗。 当有各向异性样品时，光波入射时发生双折射，再通过偏振光的相互干涉获得结晶物的衬度。 ;图1 XPR-201偏光显微镜;聚丙烯的聚集态结构由晶区和非晶区两部分组成，球晶的尺寸一般在0.5～100μm之间。 由于晶区和非晶区的密度和折光率不同，而且晶区的尺寸通常大于可见光的波长（400～780nm），所以光线通过聚丙烯时在两相的界面上发生折射和反射，导致聚丙烯制品呈现半透明性。 ;由于结晶部分的存在，结??聚合物较相应结构的非晶聚合物有更好的机械强度和耐热性。 近年来，聚丙烯透明化成为新产品开发的一个亮点，聚丙烯透明化产品在包装容器、注射器、家庭用品等领域的用量急剧增加。 加入结晶成核剂是聚丙烯透明化的主要改性技术。 ;使用成核剂改进聚丙烯透明性的关键是减少球晶或晶片的尺寸，让它小于可见光的波长。;在结晶聚合物中添加结晶成核剂，通过其异相成核作用，一方面可以提高结晶速度，缩短成型周期； 另一方面可以增加聚合物的结晶度，从而提高聚丙烯的刚性和耐热性； 最重要的是，加入成核剂大大增加了晶核密度，导致球晶尺寸明显降低，聚合物的透明性得到改善。 ;实验材料和仪器 ;实验内容 ;实验内容 ;实验结果与讨论 ;思考题