的。采用升温淋洗分级技术(TREF)可以有效地将不同等规性的分子链加以区别,从而可 以更清楚地硏究和了解聚丙烯等规结构以及对性能的影响, 等规PP在结晶时分子链取H31螺旋形构象排入晶格。而螺旋链在空间的堆砌方式又决 定着聚丙烯的晶型。对等规聚丙烯而言,通常有α、β、γ三种晶型,其中以α晶最为普遍和 稳定。不同晶型的晶体在密度、熔点及某些力学性能如冲击强度等方面有所不同。各晶型之 间可以共存和相互转化。因此等规聚丙烯的结晶结构不仅与聚丙烯分子链的空间立构规整性 有关,还取决于具体的结晶条件和所添加的成核剂的种类等因素 除晶型外,等规聚丙烯的球晶尺寸大小和分布对性能亦有很大的影响。根据结晶条件的 不同,球晶的大小可以在几个μm到上百个μm之间变化。在结晶度相近的情况下,球晶尺 寸越小,则雾度越低,透光性越好。同时,细化的晶粒也有助于冲击韧性的提高。因此通过 添加成核剂是细化晶粒,提高性能的有效途径之一。 对间规聚丙烯而言,也存在着对间规结构规整性的描述,只是限于间规聚丙烯工业化产 品尚不普及,而不如等规聚丙烯影响大。间规聚丙烯在结晶时取H41双螺旋构象。类似于等 规聚丙烯,间规聚丙烯也存在多个晶型。 等规、间规和无规PP的性质见表1-5 表1-5等规、间规和无规PP的性质5 等规PP 间规PP 无规PP 0.92~0.94 0.89~0.91 0.85~0.90 熔点/C 165 135 在烃中的溶解性(20°C) 不溶 中 屈服强度 非常低 142分子量和分子量分布 PP的分子量常用粘度法测定。聚合物在溶液中的特性粘度[η]和粘均分子量M通过 Mark- Houwink方程式相关联 In)=km 上式中的K和a因所用溶剂而不同,如在十氢萘中于135°C测定,K=238×10-4,=0.725 工业上PP的分子量也常用熔融流动速率来粗略估计。熔融指数髙则对应于较低的分子 聚合物的多分散性决定了其分子量不可能是单一的,而是有一定的分布。因此就有各种 不同的统计平均量。通常采用重均分子量与数均分子量的比值来表示分子量分布宽度。凝胶 渗透色谱法(GPC)较为常用的各种平均分子量及分子量分布宽度的测试方法。此外也可用 流变的方法来间接评估分子量和分子量分布宽度 14.3分子量和结晶性对聚丙烯性能的影响 PP的分子量和结晶度对其常用物理机械性能的影响规律见表1-6 表1-6PP的分子量和结晶度对物理性能的影响山5 分子量的增加 结晶度的增加 弯曲模量 申屈服强度 断裂伸长 缺口冲击强度 上升 下降 上升 上升 下降 1111 的。采用升温淋洗分级技术(TREF)可以有效地将不同等规性的分子链加以区别,从而可 以更清楚地研究和了解聚丙烯等规结构以及对性能的影响。 等规 PP 在结晶时分子链取 H31 螺旋形构象排入晶格。而螺旋链在空间的堆砌方式又决 定着聚丙烯的晶型。对等规聚丙烯而言,通常有、、三种晶型,其中以晶最为普遍和 稳定。不同晶型的晶体在密度、熔点及某些力学性能如冲击强度等方面有所不同。各晶型之 间可以共存和相互转化。因此等规聚丙烯的结晶结构不仅与聚丙烯分子链的空间立构规整性 有关,还取决于具体的结晶条件和所添加的成核剂的种类等因素。 除晶型外,等规聚丙烯的球晶尺寸大小和分布对性能亦有很大的影响。根据结晶条件的 不同,球晶的大小可以在几个m 到上百个m 之间变化。在结晶度相近的情况下,球晶尺 寸越小,则雾度越低,透光性越好。同时,细化的晶粒也有助于冲击韧性的提高。因此通过 添加成核剂是细化晶粒,提高性能的有效途径之一。 对间规聚丙烯而言,也存在着对间规结构规整性的描述,只是限于间规聚丙烯工业化产 品尚不普及,而不如等规聚丙烯影响大。间规聚丙烯在结晶时取 H41 双螺旋构象。类似于等 规聚丙烯,间规聚丙烯也存在多个晶型。 等规、间规和无规 PP 的性质见表 1-5。 表 1-5 等规、间规和无规 PP 的性质[15] 性质 等规 PP 间规 PP 无规 PP 密度/(g/cm3) 0.92~0.94 0.89~0.91 0.85~0.90 熔点/C 165 135 在烃中的溶解性(20C) 不溶 中 高 屈服强度 高 中 非常低 1.4.2 分子量和分子量分布 PP 的分子量常用粘度法测定。聚合物在溶液中的特性粘度[]和粘均分子量 Mv 通过 Mark-Houwink 方程式相关联: [] = KMv 上式中的 K 和因所用溶剂而不同,如在十氢萘中于 135C 测定,K=2.3810-4, =0.725。 工业上 PP 的分子量也常用熔融流动速率来粗略估计。熔融指数高则对应于较低的分子 量。 聚合物的多分散性决定了其分子量不可能是单一的,而是有一定的分布。因此就有各种 不同的统计平均量。通常采用重均分子量与数均分子量的比值来表示分子量分布宽度。凝胶 渗透色谱法(GPC)较为常用的各种平均分子量及分子量分布宽度的测试方法。此外也可用 流变的方法来间接评估分子量和分子量分布宽度。 1.4.3 分子量和结晶性对聚丙烯性能的影响 PP 的分子量和结晶度对其常用物理机械性能的影响规律见表 1-6。 表 1-6 PP 的分子量和结晶度对物理性能的影响[15] 性 能 分子量的增加 结晶度的增加 弯曲模量 下降 上升 拉伸屈服强度 下降 上升 断裂伸长 上升 下降 缺口冲击强度 上升 下降 蠕变 上升 上升 硬度 下降 上升