
【機】 crystalline polymer
crystal; crystalloid
【化】 crystal
【醫】 Crys.; crystal
account; certificate; condition; shape; state; written complaint
【醫】 appearance
【化】 polymer
【醫】 polymer; polymerid; polymeride
晶體狀聚合物(Crystalline Polymer)是指分子鍊在固态下能部分或全部規則排列形成晶區的聚合物。這類材料同時包含有序的結晶區域和無序的非晶區域,其結晶程度顯著影響物理性能。以下是詳細解釋:
漢英對照
注:嚴格而言,高分子難以達到100%結晶,故常稱"半結晶聚合物"。
微觀結構
分子鍊通過折疊、取向形成晶胞(Unit Cell),進而堆砌為晶片(Lamellae)和球晶(Spherulites)等超分子結構。非晶區則呈無規線團狀分布(來源:高分子物理教材《Polymer Physics》by L.H. Sperling)。
力學性能
結晶度升高通常帶來更高拉伸強度、模量及尺寸穩定性(如高密度聚乙烯/HDPE的強度優于低密度聚乙烯/LDPE)。
熱性能
結晶區熔融需吸收大量熱,賦予材料較高熔點(如尼龍-66熔點為265°C)和耐熱性(來源:美國化學會《Macromolecules》期刊)。
化學穩定性
晶區分子堆疊緊密,可增強耐溶劑性和阻隔性(如聚丙烯/PP廣泛用于食品包裝)。
聚合物 | 結晶度範圍 | 主要應用領域 |
---|---|---|
聚乙烯 (PE) | 40%-90% | 包裝膜、管材、容器 |
聚丙烯 (PP) | 50%-70% | 醫療器械、汽車部件 |
聚酯 (PET) | 30%-50% | 纖維、飲料瓶 |
尼龍 (PA) | 35%-60% | 工程零件、服裝面料 |
注:結晶度可通過退火、拉伸等加工工藝調控(來源:英國皇家化學會《Polymer Chemistry》)。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)定義:
"Crystalline polymer: A polymer composed of macromolecules that are predominantly in crystalline domains."
(來源:IUPAC《Glossary of Terms Related to Polymers》)
晶體狀聚合物是指具有部分結晶結構的高分子材料,其分子鍊在固态下呈現有序排列的晶區與無序的非晶區共存狀态。以下從定義、結構、性質及常見類型進行分點解釋:
定義與形成條件
晶體狀聚合物是通過單體聚合形成的高分子化合物,其分子鍊因結構規整性(如聚乙烯的線性結構)或外部條件(如緩慢冷卻、拉伸取向)而部分排列成有序區域。這類聚合物通常兼具結晶區的強度和非晶區的韌性。
結構特征
物理性質
常見類型與應用
| 聚合物名稱 | 結構特點 | 典型應用 |
|------------|----------|----------|
| 聚乙烯(HDPE) | 線性鍊,高結晶度 | 水管、包裝膜 |
| 聚丙烯(等規PP) | 甲基定向排列 | 汽車部件、紡織品 |
| 尼龍6(PA6) | 氫鍵促進結晶 | 工程塑料、纖維 |
需注意,完全結晶的聚合物極少見,實際材料多為半結晶态。更多專業參數可參考高分子物理學文獻或行業标準(如ASTM D3418關于熱分析測定結晶度的标準)。
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