
【机】 crystalline polymer
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【医】 Crys.; crystal
account; certificate; condition; shape; state; written complaint
【医】 appearance
【化】 polymer
【医】 polymer; polymerid; polymeride
晶体状聚合物(Crystalline Polymer)是指分子链在固态下能部分或全部规则排列形成晶区的聚合物。这类材料同时包含有序的结晶区域和无序的非晶区域,其结晶程度显著影响物理性能。以下是详细解释:
汉英对照
注:严格而言,高分子难以达到100%结晶,故常称"半结晶聚合物"。
微观结构
分子链通过折叠、取向形成晶胞(Unit Cell),进而堆砌为晶片(Lamellae)和球晶(Spherulites)等超分子结构。非晶区则呈无规线团状分布(来源:高分子物理教材《Polymer Physics》by L.H. Sperling)。
力学性能
结晶度升高通常带来更高拉伸强度、模量及尺寸稳定性(如高密度聚乙烯/HDPE的强度优于低密度聚乙烯/LDPE)。
热性能
结晶区熔融需吸收大量热,赋予材料较高熔点(如尼龙-66熔点为265°C)和耐热性(来源:美国化学会《Macromolecules》期刊)。
化学稳定性
晶区分子堆叠紧密,可增强耐溶剂性和阻隔性(如聚丙烯/PP广泛用于食品包装)。
聚合物 | 结晶度范围 | 主要应用领域 |
---|---|---|
聚乙烯 (PE) | 40%-90% | 包装膜、管材、容器 |
聚丙烯 (PP) | 50%-70% | 医疗器械、汽车部件 |
聚酯 (PET) | 30%-50% | 纤维、饮料瓶 |
尼龙 (PA) | 35%-60% | 工程零件、服装面料 |
注:结晶度可通过退火、拉伸等加工工艺调控(来源:英国皇家化学会《Polymer Chemistry》)。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义:
"Crystalline polymer: A polymer composed of macromolecules that are predominantly in crystalline domains."
(来源:IUPAC《Glossary of Terms Related to Polymers》)
晶体状聚合物是指具有部分结晶结构的高分子材料,其分子链在固态下呈现有序排列的晶区与无序的非晶区共存状态。以下从定义、结构、性质及常见类型进行分点解释:
定义与形成条件
晶体状聚合物是通过单体聚合形成的高分子化合物,其分子链因结构规整性(如聚乙烯的线性结构)或外部条件(如缓慢冷却、拉伸取向)而部分排列成有序区域。这类聚合物通常兼具结晶区的强度和非晶区的韧性。
结构特征
物理性质
常见类型与应用
| 聚合物名称 | 结构特点 | 典型应用 |
|------------|----------|----------|
| 聚乙烯(HDPE) | 线性链,高结晶度 | 水管、包装膜 |
| 聚丙烯(等规PP) | 甲基定向排列 | 汽车部件、纺织品 |
| 尼龙6(PA6) | 氢键促进结晶 | 工程塑料、纤维 |
需注意,完全结晶的聚合物极少见,实际材料多为半结晶态。更多专业参数可参考高分子物理学文献或行业标准(如ASTM D3418关于热分析测定结晶度的标准)。
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