弗雷特 結(jié)晶性在聚氨酯聚合物中的體現(xiàn)
廣東弗雷特機電科技有限公司發(fā)現(xiàn)客戶在閱讀一些單體原料的產(chǎn)品說明書有時候看到“該產(chǎn)品具有較高或者較低的結(jié)晶性”之類的描述，那么結(jié)晶性是什么呢？
一、聚合物結(jié)晶的概念
結(jié)晶度用來表示聚合物中結(jié)晶區(qū)域所占的比例，聚合物結(jié)晶度變化的范圍很寬，一般從30%～85%。同一種材料，一般結(jié)晶度越高,熔點越高結(jié)晶是分子鏈的一種有序排列，而熔點是將分子的組裝結(jié)構(gòu)全部破壞掉,形成分子鏈形式.一般結(jié)晶度越高，分子鏈排列越規(guī)則,就需要更高的溫度來破壞，因此熔點也越高。確實英文crystal就是水晶、結(jié)晶的意思。
高分子鏈結(jié)構(gòu)，對稱性好、無支鏈或支鏈很少或側(cè)基體積小的、大分子間作用力大的高分子容易相互靠緊，容易發(fā)生結(jié)晶。高分子從無序的卷團移動到正在生長的晶體的表面，模溫較高時提高了高分子的活動性從而加快了結(jié)晶。在冷卻過程中如果有外力作用，也能促進(jìn)聚合物的結(jié)晶，故生產(chǎn)中可調(diào)高射出壓力和保壓壓力來控制結(jié)晶性塑料的結(jié)晶度。由于低溫有利于快速形核，但卻減慢了晶粒的成長，因此為了消除這一矛盾，在成型材料中加入形核劑，這樣使得塑料能在高模溫下快速結(jié)晶。
二、結(jié)晶在聚氨酯方面的應(yīng)用及影響
聚氨酯成品材料算高分子或聚合物，即便是聚氨酯很軟的凝膠材料，也多少含有結(jié)晶單元；聚氨酯只能說有X％是結(jié)晶區(qū)域，1-X%是非晶部分；再進(jìn)一步說，或者以前我們講到過的聚氨酯微相分離里面的硬段軟段，硬段可以類似于結(jié)晶部分，軟段類似于非晶部分。對于聚氨酯成品材料提高結(jié)晶性往往是有利的，強度、耐磨、耐溶劑及耐溫都會有所提升，至于提高多少？這需要具體的配方及檢測一個個對比才知道。我們還是試著從單體原料做些比較及推測，這樣相對簡單，不像對比成品那么復(fù)雜。異氰酸酯就拿純MDI和MDI50做對比，聚醚就拿PPG2000和PEG2000做對比。討論的前提是假定其他條件都沒有變化且這兩者互換可行，從常溫下的狀態(tài)就可以判斷出來純的MDI具有更高程度的結(jié)晶性，其含量也都是99%以上的44位MDI，組成更為規(guī)律或統(tǒng)一因而結(jié)晶傾向給力；而MDI50則是通過破壞其結(jié)晶性使得單體在常溫下以液體的形式存在而讓下游方便的使用，具體方法就是在純的原料里加入一定量的MDI異構(gòu)體，通常為24位的MDI質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過25%時會成為液態(tài)，也就是說該操作破壞了分子的規(guī)整行，使得分子不單單是由44位的單體組成而是混合了24位的單體MDI到原料中，延伸到下游聚氨酯產(chǎn)品中純的MDI具備更高的結(jié)晶性而有更高的楊氏模量，而MDI50則有更好的工藝性及低的粘度及更高的回彈性，至于耐磨方面可能也是前者更優(yōu)些。
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