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Bobby Brown
更新 2023-10-06
結晶性塑膠與非結晶性塑膠之比較

本文摘要

  • 結晶與非結晶塑料的基本定義:結晶塑料具有有序的晶格結構,結晶度約在10%到80%之間,通常不透光,例如聚丙烯、聚乙烯;非結晶塑料由無序排列的分子組成,易透光,例如聚氯乙烯、聚苯乙烯。
  • 比較結晶度、熱學性質和光學性質:結晶高分子材料具有高硬度、剛性和抗拉強度,熔點較高;非結晶高分子材料較柔軟,具有較低的硬度和熔點;結晶高分子材料較不透光,而非結晶材料通常具有較高的透明度。
  • 結晶和非結晶塑料的應用:結晶塑料常用於需要高強度和剛性的應用,如汽車零件和電器外殼;非結晶塑料通常用於需要柔軟性和韌性的應用,如食品包裝和保鮮膜。
  • 對耐溫範圍的影響:結晶塑料通常具有較高的耐溫特性,適合高溫應用;非結晶塑料在低溫下可能變脆,但在室溫條件下耐溫範圍較窄。

本文目錄


一、結晶與非結晶塑料:定義?特性?應用範圍?

結晶與非結晶塑料

1. 結晶塑料(半結晶塑料)

結晶塑料(Crystalline Plastics)又稱高分子結晶,是由排列有序的分子組成的塑料,結晶度為結晶部分所占的比例,結晶塑料的結晶度一般在10%到80%之間,故結晶塑料常被稱之為半結晶塑料,本文以下所稱之結晶塑料包括此類結晶塑料與半結晶塑料之統稱。它們具有高度有序的晶格結構,因此具有較高的硬度、剛性和抗拉強度。這些塑料通常不易透光,例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺等。它們的熔點通常很高,需要高溫才能加工成所需形狀。結晶塑料通常用於需要高強度和剛性的應用,例如製作汽車零件、電器外殼和家庭用品等。

2. 非結晶塑料

非結晶塑料(Amorphous Plastics)是由無序排列的分子組成的塑料,它們沒有有序的晶格結構,因此具有較低的硬度、剛性和抗拉強度。這些塑料通常易透光,例如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。它們的熔點通常比結晶塑料低,因此可以在較低的溫度下加工成所需形狀。非結晶塑料通常用於需要柔軟性和韌性的應用,例如製作食品包裝、保鮮膜和一次性用品等。


三、結晶與非結晶塑料的比較:結晶度、熱學性質、光學性質

1. 結晶度

結晶度是結晶高分子的一個重要特性,它影響高分子材料的力學、光學、熱和化學性質。只有小分子材料才能得到高結晶度晶體,一般比較脆。長時間保持在熔點以下的材料也可以獲得高結晶度,這一般成本較高,只能應用於特殊情況。

2. 熱學性質

結晶高分子的分子鏈間的相互作用較強,會減弱玻璃化溫度以上的材料的軟化程度,彈性模量只在高溫下(熔點以上)有顯著變化。材料結晶度越高,硬度越高,熱穩定性也越高,但材料會變脆,但是非結晶區會使材料具有一定的彈性和抗衝擊性。結晶高分子材料的另外一個特點是,材料的力學性質有非常明顯的各向異性,即在分子排列平行方向和垂直方向,力學性質顯著不同。

3. 光學性質

結晶高分子一般是不透明的,因為材料內部有許多晶區和非晶區的界面,光在這些界面上發生散射。這些界面處密度很低,因此,低結晶度材料的透明度高於高結晶度材料的透明度。比如,無規立構聚丙烯一般是無定形聚合物,是透明的,而等規聚丙烯的結晶度約50,是不透明的。結晶還影響高分子的染色,結晶高分子比非結晶高分子更難以染色,因為在非結晶高分子材料里,染料分子更容易滲透。

4. 結晶與非結晶塑料性能比較表

結晶性塑膠與非結晶性塑膠之比較表

四、結晶與非結晶塑料總結比較表

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