实验1聚丙烯的结晶形态与性能 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、密度低、 耐热、耐化学品、易于加工成型等优点。但是在聚丙烯的一些实际应用中，经常遇到改善 聚丙烯的光学透明性、提高制品的力学性能（刚性和韧性）和耐热性能、缩短加工成型周 期等要求。这些问题涉及到聚合物的结晶速度、结晶形态、以及聚合物结晶结构与力学性 能、光学性能、耐热性能之间的关系等高分子物理的基本理论和知识。本实验采取在聚丙 烯中加入成核剂的方法，通过成核剂的异相成核作用，加快聚丙烯的结晶速度，改善结晶 形态，进而提高聚丙烯的力学性能、光学性能和耐热性能。通过该实验，进一步理解聚合 物的结晶形态与聚合物宏观物理性能的关系。 一、实验目的 1.综合运用高分子物理的基本知识分析和理解成核剂与结晶速度和结晶形态的关系 结晶形态与力学性能、热性能、光学性能之间的关系； 2.熟恶并掌握聚合物结晶形态观察、结晶速度测定、力学性能测定、耐热性能的测定 方法 3,掌握常用高分子科学手册的查阅，正确、规范地书写高分子物理实验报告。 二、实验原理 聚丙烯的聚集态结构由晶区和非晶区两部分组成，而晶区则往往是由称为球晶的多晶
实验 1 聚丙烯的结晶形态与性能 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、密度低、 耐热、耐化学品、易于加工成型等优点。但是在聚丙烯的一些实际应用中，经常遇到改善 聚丙烯的光学透明性、提高制品的力学性能（刚性和韧性）和耐热性能、缩短加工成型周 期等要求。这些问题涉及到聚合物的结晶速度、结晶形态、以及聚合物结晶结构与力学性 能、光学性能、耐热性能之间的关系等高分子物理的基本理论和知识。本实验采取在聚丙 烯中加入成核剂的方法，通过成核剂的异相成核作用，加快聚丙烯的结晶速度，改善结晶 形态，进而提高聚丙烯的力学性能、光学性能和耐热性能。通过该实验，进一步理解聚合 物的结晶形态与聚合物宏观物理性能的关系。 一、 二、 实验目的 1．综合运用高分子物理的基本知识分析和理解成核剂与结晶速度和结晶形态的关系， 结晶形态与力学性能、热性能、光学性能之间的关系； 2．熟悉并掌握聚合物结晶形态观察、结晶速度测定、力学性能测定、耐热性能的测定 方法； 3．掌握常用高分子科学手册的查阅，正确、规范地书写高分子物理实验报告。 实验原理 聚丙烯的聚集态结构由晶区和非晶区两部分组成，而晶区则往往是由称为球晶的多晶
聚集体所组成，球晶的尺寸一般在0.5~100um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(400~780m),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。另外，由于结晶部分的存在， 结晶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。 聚丙烯成核剂一般具有以下要求 1)）自身的熔点高于聚合物的熔点且不分解： 2)能减少晶核的界面自由能，能吸附大分子于其表面，且很好地被聚合物浸润 3)能均匀、微细地分散于聚合物之中： 4)最好有与聚合物类似的结晶结构； 表】添加成核剂对聚合物性能的影响 优点 缺点 成型加工性能 成型周期缩短；成型窗口扩大； 收缩率增大
聚集体所组成，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。另外，由于结晶部分的存在， 结晶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。 聚丙烯成核剂一般具有以下要求： 1） 自身的熔点高于聚合物的熔点且不分解； 2） 能减少晶核的界面自由能，能吸附大分子于其表面，且很好地被聚合物浸润； 3） 能均匀、微细地分散于聚合物之中； 4） 最好有与聚合物类似的结晶结构； 表 1 添加成核剂对聚合物性能的影响 优 点 缺 点 成型加工性能 成型周期缩短；成型窗口扩大； 收缩率增大
刚性增大；热变形温度增高 物理机械性能 韧性下降 透明度增加；表面光泽改进 三、实验材料和仪器 本实验使用的原材料为聚丙烯树脂和含有山梨醇苄类成核剂的聚丙烯母粒。主要仪器 设备包括」 隔光显微镜 示差扫描量热计(DSC) 热变形温度试验仪 简支梁塑料冲击试验机 拉力试验机 塑料注塑机 四、实验内容 1.聚丙与成核剂的混合以及试样的制备 将聚丙烯树脂与成核剂母料接照一定配比均匀混合，在塑料注塑机上制成供测试和表 征用的样品。简支梁冲击试验的试样尺寸为：120mm×15mm×10mm,缺口为试样厚度的1/3 缺口宽度为2mm;拉伸试验的试样为哑铃状，工作部分尺寸为：100mm×15mm×4mm,热 变形温度测定试验的试样长度为120mm,高度为15mm,宽度为10mm,厚度为3.0~4.2mm。 2.聚丙烯结晶形态的分析表征 使用偏光显微镜观察并表征加入成核剂前后聚丙烯结晶形态的变化。研究聚合物结晶 形态的主要方法有电子显微镜法、偏光显微镜法、小角光散射法等，偏光显微镜法是目前
物理机械性能 刚性增大；热变形温度增高； 透明度增加；表面光泽改进 韧性下降 三、 四、 实验材料和仪器 本实验使用的原材料为聚丙烯树脂和含有山梨醇苄类成核剂的聚丙烯母粒。主要仪器 设备包括： 偏光显微镜 示差扫描量热计（DSC） 热变形温度试验仪 简支梁塑料冲击试验机 拉力试验机 塑料注塑机 实验内容 1．聚丙烯与成核剂的混合以及试样的制备 将聚丙烯树脂与成核剂母料接照一定配比均匀混合，在塑料注塑机上制成供测试和表 征用的样品。简支梁冲击试验的试样尺寸为：120mm×15mm×10mm，缺口为试样厚度的 1/3， 缺口宽度为 2mm；拉伸试验的试样为哑铃状，工作部分尺寸为：100mm×15mm×4mm，热 变形温度测定试验的试样长度为 120mm，高度为 15mm，宽度为 10mm，厚度为 3.0～4.2mm。 2．聚丙烯结晶形态的分析表征 使用偏光显微镜观察并表征加入成核剂前后聚丙烯结晶形态的变化。研究聚合物结晶 形态的主要方法有电子显微镜法、偏光显微镜法、小角光散射法等，偏光显微镜法是目前
实验室中较为简便而实用的方法。球晶中聚合物分子链的取向排列引起了光学的各向异性 在分子链轴平行于起偏器或检偏器的偏振面的位置发生消光现象。在球晶生长过程中晶 片以径向发射状生长，导致分子链轴方向总是与径向垂直，因此在显微镜的视场中有四个 区域分子链轴的方向与起偏器或检偏器的偏振面平行，形成十字形消光图象。所以在正交 属光显微镜下，球晶呈现特有的黑十字消光图案，有时在球晶的属光显微镜照片上，还可 以清晰地看到在黑十字消光图像上重叠有一系列明暗相间的同心圆环，那是由于球晶中径 向发射堆砌的条状晶片按一定周期规则地扭转的结果。因此利用偏光显微镜可以观察出球 晶的形态、大小等。 偏光显微镜示意图 1一目领：2一透镜：子一检偏镜：4物德：5一我物台 6一聚光镜：7一志佩镜：8一反光镜 图1偏光显微镜示意图 (1)制备样品一使用盖玻片和载玻片分别将加入成核剂前后的聚丙烯树脂在 230℃下熔融，压制成薄膜：然后在120℃的热台上等温结晶30分钟，即可制得观察聚丙烯 球晶的样品。 (2)将制备好的试样放在偏光显微镜的载物台上，选择适当的放大倍数，观察并
实验室中较为简便而实用的方法。球晶中聚合物分子链的取向排列引起了光学的各向异性， 在分子链轴平行于起偏器或检偏器的偏振面的位置将发生消光现象。在球晶生长过程中晶 片以径向发射状生长，导致分子链轴方向总是与径向垂直，因此在显微镜的视场中有四个 区域分子链轴的方向与起偏器或检偏器的偏振面平行，形成十字形消光图象。所以在正交 偏光显微镜下，球晶呈现特有的黑十字消光图案，有时在球晶的偏光显微镜照片上，还可 以清晰地看到在黑十字消光图像上重叠有一系列明暗相间的同心圆环，那是由于球晶中径 向发射堆砌的条状晶片按一定周期规则地扭转的结果。因此利用偏光显微镜可以观察出球 晶的形态、大小等。 图 1 偏光显微镜示意图 （1） 制备样品——使用盖玻片和载玻片分别将加入成核剂前后的聚丙烯树脂在 230℃下熔融，压制成薄膜；然后在 120℃的热台上等温结晶 30 分钟，即可制得观察聚丙烯 球晶的样品。 （2） 将制备好的试样放在偏光显微镜的载物台上，选择适当的放大倍数，观察并
比较加入成核剂前后聚丙烯试样的球晶形态和球晶尺寸。 3,聚丙烯结晶度、结晶婚点和结晶速度的测定 聚合物的结晶和熔融都有热效应。结晶放热，而结晶熔融则吸收热量。热效应大小与 结晶程度呈正比，结晶度越高，吸收（或者放出）的热量也就越多。因此可以使用示差扫 描量热方法(DSC)测定聚合物的结晶度、结晶熔点和结晶速度 示差扫描量热分析的原理如图所示 △T信号 试样池 放大 西， 电源了 图2DSC工作示意图 将试样和一惰性参比物分别放入样品室，样品室位于加热炉的中部。实验时按一定的 速率升温或降温，控制电路严格地分别提供给样品与参比物相同的热量。在变温过程中， 如果试样发生了热效应（放出或吸收热量），而参比物不会发生热效应，因此样品的温度T 与参此物的温度T将会不相等。为了使试样的温度始终与参比物一致，仪器要以相应的热 功率进行反馈或补偿。因此DSC测量的实际上是为了保证样品与参比物在相同的温度下二 者所需的热量差或者放出的热量差。以该热量差对相应的程序温度T或者时间1作图，即可 得到DSC曲线，曲线的纵坐标是热流(mWb
比较加入成核剂前后聚丙烯试样的球晶形态和球晶尺寸。 3．聚丙烯结晶度、结晶熔点和结晶速度的测定 聚合物的结晶和熔融都有热效应。结晶放热，而结晶熔融则吸收热量。热效应大小与 结晶程度呈正比，结晶度越高，吸收（或者放出）的热量也就越多。因此可以使用示差扫 描量热方法（DSC）测定聚合物的结晶度、结晶熔点和结晶速度。 示差扫描量热分析的原理如图所示： 图 2 DSC 工作示意图 将试样和一惰性参比物分别放入样品室，样品室位于加热炉的中部。实验时按一定的 速率升温或降温，控制电路严格地分别提供给样品与参比物相同的热量。在变温过程中， 如果试样发生了热效应（放出或吸收热量），而参比物不会发生热效应，因此样品的温度 TS 与参比物的温度 TR将会不相等。为了使试样的温度始终与参比物一致，仪器要以相应的热 功率进行反馈或补偿。因此 DSC 测量的实际上是为了保证样品与参比物在相同的温度下二 者所需的热量差或者放出的热量差。以该热量差对相应的程序温度 T 或者时间 t 作图，即可 得到 DSC 曲线，曲线的纵坐标是热流（mW）
结品 玻璃化转变 吸热反应 转变 分解、降解 图3DSC曲线 目前DSC是研究聚合物结晶热力学和动力学非常有用的方法。 (1)）将聚合物样品在铝坩锅中精确称重后放入DSC样品池中，以10℃mn进行等速 升温扫描至200℃，恒温5min以消除热历史 (2)以10℃/min对样品进行等速降温冷却，从200℃冷却至50℃，在冷却过程中聚 丙烯样品发生非等温结晶，由DSC记录聚合物非等温结晶曲线。 (3)再以10℃mi对样品进行等速升温，从50℃加热至200℃，到达聚丙烯结晶熔 点时样品会发生熔融，由DSC记录聚合物结晶熔融曲线。 实验样品为纯聚丙烯树脂和加入成核剂的聚丙烯树脂。实验过程中，样品一直处于氨 气保护下。实验完成后，取出样品坩锅。进行数据处理」 (1)从聚合物结晶熔融曲线的熔融峰，读出聚丙烯样品的结晶熔点Tm;对熔融峰 面积进行积分，得到聚丙烯样品的结晶熔融热△H,根据下式计算聚丙烯样品的结晶度 f=△HI△H △H。是完全结晶聚丙烯的结晶熔融热，可从聚合物手册中查出或根据品胞参数计算
) mW dH/dt ( 图 3 DSC 曲线 目前 DSC 是研究聚合物结晶热力学和动力学非常有用的方法。 （1） 将聚合物样品在铝坩锅中精确称重后放入DSC样品池中，以10 /min ℃ 进行等速 升温扫描至200℃，恒温5min以消除热历史； （2） 以10 /min ℃ 对样品进行等速降温冷却，从200℃冷却至50℃，在冷却过程中聚 丙烯样品发生非等温结晶，由DSC记录聚合物非等温结晶曲线。 （3） 再以10 /min ℃ 对样品进行等速升温，从50℃加热至200℃，到达聚丙烯结晶熔 点时样品会发生熔融，由DSC记录聚合物结晶熔融曲线。 实验样品为纯聚丙烯树脂和加入成核剂的聚丙烯树脂。实验过程中，样品一直处于氮 气保护下。实验完成后，取出样品坩锅。进行数据处理： （1） 从聚合物结晶熔融曲线的熔融峰，读出聚丙烯样品的结晶熔点Tm；对熔融峰 面积进行积分，得到聚丙烯样品的结晶熔融热ΔH，根据下式计算聚丙烯样品的结晶度： c = Δ ΔHHf c / ΔHc 是完全结晶聚丙烯的结晶熔融热，可从聚合物手册中查出或根据晶胞参数计算
(2)从聚合物非等温结晶曲线的结晶峰，读出聚丙烯样品的结晶温度T飞。该结晶 温度与结晶熔点之差△T称为过冷度，它可以表征结晶速率的快慢，过冷度越小，聚合物结 晶倾向越大，结晶速度越快。 通过对比加入成核剂前后聚丙烯样品这些结晶参数的变化，可以比较出成核剂对聚丙 烯结晶熔点、结晶度和结晶速度的影响。 4.桑丙烯力学性能的测定 所测定的力学性能包括冲击强度、拉伸强度和弯曲强度。该部分实验内容见本教材实 验5。 分别测定加入成核剂前后聚丙烯的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度，以此对比加入成 核剂前后聚丙烯样品力学性能的变化，并结合结晶形态和结晶参数的变化分析成核剂对材 料力学性能的影响。 5.聚丙烯热变形温度测试 热变形温度是衡量高分子材料耐热性的主要指标之一。将试样浸在等速升温的导热油 介质中，在简支梁式的静弯曲负荷作用下，试样弯曲变形达到规定值时的温度称之为该试 样的热变形温度。它适用于控制质量和作为鉴定新品种塑料热性能的一个指标，并不代表 其使用温度。 (1)装样一测量试样尺寸，计算应加砝码质量，使试样受载后最大弯曲正应力 为1.82MPa或0.455MPa,应加砝码质量由下式计算：
（2） 从聚合物非等温结晶曲线的结晶峰，读出聚丙烯样品的结晶温度 Tc。该结晶 温度与结晶熔点之差 ΔT 称为过冷度，它可以表征结晶速率的快慢，过冷度越小，聚合物结 晶倾向越大，结晶速度越快。 通过对比加入成核剂前后聚丙烯样品这些结晶参数的变化，可以比较出成核剂对聚丙 烯结晶熔点、结晶度和结晶速度的影响。 4．聚丙烯力学性能的测定 所测定的力学性能包括冲击强度、拉伸强度和弯曲强度。该部分实验内容见本教材实 验 5。 分别测定加入成核剂前后聚丙烯的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度，以此对比加入成 核剂前后聚丙烯样品力学性能的变化，并结合结晶形态和结晶参数的变化分析成核剂对材 料力学性能的影响。 5．聚丙烯热变形温度测试 热变形温度是衡量高分子材料耐热性的主要指标之一。将试样浸在等速升温的导热油 介质中，在简支梁式的静弯曲负荷作用下，试样弯曲变形达到规定值时的温度称之为该试 样的热变形温度。它适用于控制质量和作为鉴定新品种塑料热性能的一个指标，并不代表 其使用温度。 （1） 装样——测量试样尺寸，计算应加砝码质量，使试样受载后最大弯曲正应力 为1.82MPa或0.455MPa，应加砝码质量由下式计算： 8.94.29 2 2 T R l bh m −−= σ
式中m一一砝码质量，kg: G一一试样最大弯曲正应力，M: b-一试样宽度，mm h一一试样厚度，mm: 一一两支座中心距，mm: R一一负载杆及压头质量，kg; T一一变形测量装置附加力，N。 把试样对称放在试样支座上，将装好试样的支架放入保温浴槽内，试样应位于液面 35mm以下，加上砝码。 (2)参数设定：设定升温速率为120℃h,变形量为0.21mm (3)调：调节变形量测量装置使变形量为常； (4)）测试：启动机器，开始加热升温，记录试样中点弯曲变形量达到0,21mm时的 温度即为热变形温度。 对比加入成核剂前后聚丙烯样品热变形温度的变化，并结合结晶形态和结晶参数的变 化分析成核剂对材料耐热性的影响。 五、实验结果与讨论 列出各项实验结果，并将加有和未加成核剂试样的实验结果作对此。根据实验所测定 的加入成核剂前后聚丙烯的结晶形态、结晶行为、力学性能和耐热性能的变化，讨论成核 剂对结晶速率、结晶形态和结晶度影响，以及结晶形态对聚丙烯力学性能的影响，更好地 掌握聚合物的结构形态和性能的关系
式中 m――砝码质量，kg； σ――试样最大弯曲正应力，Mpa； b――试样宽度，mm； h――试样厚度，mm； l――两支座中心距，mm； R――负载杆及压头质量，kg； T――变形测量装置附加力，N。 把试样对称放在试样支座上，将装好试样的支架放入保温浴槽内，试样应位于液面 35mm 以下，加上砝码。 （2） 参数设定：设定升温速率为120 /h ℃ ，变形量为0.21mm； （3） 调零：调节变形量测量装置使变形量为零； （4） 测试：启动机器，开始加热升温，记录试样中点弯曲变形量达到0.21mm时的 温度即为热变形温度。 对比加入成核剂前后聚丙烯样品热变形温度的变化，并结合结晶形态和结晶参数的变 化分析成核剂对材料耐热性的影响。 五、实验结果与讨论 列出各项实验结果，并将加有和未加成核剂试样的实验结果作对比。根据实验所测定 的加入成核剂前后聚丙烯的结晶形态、结晶行为、力学性能和耐热性能的变化，讨论成核 剂对结晶速率、结晶形态和结晶度影响，以及结晶形态对聚丙烯力学性能的影响，更好地 掌握聚合物的结构形态和性能的关系
实验2聚合物熔体流动速率及流动活化能的测定 一、实验目的 1.掌握使用熔体流动速率测试仪测定聚合物溶体流动速率的方法。 2.测定低剪切速率下聚合物的流动活化能，并了解链结构对聚合物熔体粘度对温度依 赖性的影响。 二、实验原理 塑料的挤出、压延、注射等成型过程以及合成纤维的熔融纺丝都必须在聚合物的熔融 状态下进行，聚合物熔体流动性能的好坏对选择聚合物的成型加工方法以及确定加工工艺 参数具有十分重要的意义。聚合物熔体的流动性能可以用不同方法来表征，但是在实际工 业生产中，熔体流动速率（熔融指数）是表征聚合物熔体流动性能最常用的参数 熔体流动速率(Melt Flow Rate,MFR)被定义为：在一定的温度和压力下，聚合物熔 体在十分钟内流过一个规定直径和长度的标准毛细管的重量克数。单位为g10min。所以 熔体流动速率的大小直接代表了聚合物熔体流动性能的高低，熔体流动速率越大，加工流 动性越好。另一方面，熔体流动速率还具有表征聚合物分子量的功能。对于同一种聚合物 来说，分子量越高，分子链之间的作用力就越大，链缠结也越严重，这会导致聚合物熔体 的流动阻力增大，熔体流动速率下降。因此，根据同一类聚合物熔体流动速率的大小可以 比较其分子量的高低
实验 2 聚合物熔体流动速率及流动活化能的测定 一、 二、 实验目的 1．掌握使用熔体流动速率测试仪测定聚合物熔体流动速率的方法； 2．测定低剪切速率下聚合物的流动活化能，并了解链结构对聚合物熔体粘度对温度依 赖性的影响。 实验原理 塑料的挤出、压延、注射等成型过程以及合成纤维的熔融纺丝都必须在聚合物的熔融 状态下进行，聚合物熔体流动性能的好坏对选择聚合物的成型加工方法以及确定加工工艺 参数具有十分重要的意义。聚合物熔体的流动性能可以用不同方法来表征，但是在实际工 业生产中，熔体流动速率（熔融指数）是表征聚合物熔体流动性能最常用的参数。 熔体流动速率（Melt Flow Rate，MFR）被定义为：在一定的温度和压力下，聚合物熔 体在十分钟内流过一个规定直径和长度的标准毛细管的重量克数。单位为 g/10min。所以， 熔体流动速率的大小直接代表了聚合物熔体流动性能的高低，熔体流动速率越大，加工流 动性越好。另一方面，熔体流动速率还具有表征聚合物分子量的功能。对于同一种聚合物 来说，分子量越高，分子链之间的作用力就越大，链缠结也越严重，这会导致聚合物熔体 的流动阻力增大，熔体流动速率下降。因此，根据同一类聚合物熔体流动速率的大小可以 比较其分子量的高低
聚合物的熔体流动速率对温度有依赖性。刚性链聚合物的流动活化能比较大，温度对 熔体流动速率的影响此较明显。随温度升高，熔体流动速率大幅度增加。可称之为“温敏性 聚合物”。对柔性链聚合物，由于流动活化能比较低，所以温度对聚合物熔体流动速率的影 响比较小。 根据聚合物熔体粘度与温度的关系式(Arrhenius公式)： n=AeNE,lRT (1) 式中，△E,是流动活化能：A是与聚合物结构有关的常数。同时，根据聚合物熔体在 毛细管中流动的粘度与毛细管两端压差的关系式(Poiseuille公式)： R△P n=801 (2) 式中，R和L是毛细管的半径和长度：△P是毛细管两端的压差：Q为熔体的体积流动 速率。由熔体流动速率与熔体密度ρ的关系，熔体的体积流动速率可以表示为： Q=MFR/600p (3) 结合(1人(2人(3)式，可以得到： MFRxe,IRT =757R'APp (4) A1 将(4)式两边取自然对数 nNFR-hB-总 （5) 式中，B=75R△Pp1A,1。由(5)式可见，.测定聚合物在不同温度下的熔体流动 速率MFR,以I(MFR)对1/T作图可得到一条直线，由直线的斜率可求得聚合物的流动活 化能△Ene
聚合物的熔体流动速率对温度有依赖性。刚性链聚合物的流动活化能比较大，温度对 熔体流动速率的影响比较明显。随温度升高，熔体流动速率大幅度增加。可称之为“温敏性 聚合物”。对柔性链聚合物，由于流动活化能比较低，所以温度对聚合物熔体流动速率的影 响比较小。 根据聚合物熔体粘度与温度的关系式（Arrhenius 公式）： RTE o eA / η η Δ = （1） 式中，ΔEη 是流动活化能；Ao 是与聚合物结构有关的常数。同时，根据聚合物熔体在 毛细管中流动的粘度与毛细管两端压差的关系式（Poiseuille 公式）： Ql PR 8 4 Δ = π η （2） 式中，R 和 L 是毛细管的半径和长度；ΔP 是毛细管两端的压差；Q 为熔体的体积流动 速率。由熔体流动速率与熔体密度 ρ 的关系，熔体的体积流动速率可以表示为： = MFRQ 600/ ρ （3） 结合（1）、（2）、（3）式，可以得到： lA PR eMFR o η RTE Δ ρπ =× Δ 4 / 75 （4） 将（4）式两边取自然对数： RT E BMFR Δ η lnln −= （5） 式中， 。由（5）式可见，测定聚合物在不同温度下的熔体流动 速率 MFR，以 ln(MFR)对 1/T 作图可得到一条直线，由直线的斜率可求得聚合物的流动活 化能 ΔEη。 /75 olAPRB 4 Δ= ρπ