高分子结晶
高分子结晶10
第十章、高分子结晶
>2/3 synthetic polymers are crystallizable
Plastics
Semi-crystalline polymers
Textiles
Cellulose
Starch
Silks
Chitins
内容
1、高分子结晶的多层次结构 2、高分子结晶的热力学 3、高分子结晶统计热力学 4、高分子结晶动力学
1、高分子结晶的多层次结构
序列规整－ －螺旋链－－晶胞－折叠链片晶－ 球晶 一级结构 二级结构 三级 四级 五级 近程结构 远程结构 聚集态结构 链结构 分子链构象 超分子结构
0.1nm 0.5nm
1nm
10nm
>1m
高分子结晶链折叠原理
高分子结晶链折叠发现历史
结晶链折叠的发现历史： 1930 Herrmans提出LDPE的缨状微束模型 fringed micelle;
因为缺陷而美丽！
/05/0918/16/1TUQQJNQ00161JVB.html
3、高分子结晶的统计热力学
热力学平衡时 宏观性质 ----- 微观结构信息 统计热力学
棒状分子的液晶有序化转变
稀溶液 浓溶液或本体
流体力学体积>>实占体积 1949，Onsager, 溶致液晶
高分子结晶的晶系分布
约150种高分子结晶体分布于七种晶系的统计 立方 正交 单斜 三方 四方 六方 三斜
cubic orthorhombic monoclinic trigonal tetragonal hexagonal triclinic
---- ---------------- -------------------- ----0 2/3 1/4 1/7 各分数加和>1，这是因为存在同质多晶现象crystal polymorphism，如iPP可出现晶(单斜、最稳定)、晶 (六方)和晶(三方)，不同晶型可能由于动力学效应， 也可由相应的成核剂引发结晶。
高分子物理聚合物的结晶态
化学因素对稳定性的影响
某些化学物质可以与聚合物分子发生相互作用，影响晶体结构的稳 定性。
03 聚合物结晶态的结构与性质
晶体结构与形态
晶体结构
聚合物结晶态中分子链以有序的 方式排列，形成晶体结构。晶体 结构决定了聚合物的物理性质， 如硬度、韧性、热稳定性等。
04 聚合物结晶态的转变与动力学
聚合物结晶态的转变
熔融结晶
当温度升高到熔点以上时，聚合物从晶体态转变为液态。
退火结晶
将聚合物加热至高于熔点，然后缓慢冷却，使其重新结晶。
应力结晶
在拉伸或压缩应力的作用下，聚合物发生结晶。
聚合物结晶的动力学
1 2
结晶速率
描述聚合物结晶过程的快慢，通常用结晶速率常 数表示。
晶体缺陷与性质
晶体缺陷
聚合物结晶中存在各种缺陷，如位错、空穴、界面等。这些 缺陷影响聚合物的物理性质，如降低机械性能、耐热性和光 学性能。
性质与应用
聚合物结晶态的性质决定了其在不同领域的应用。例如，在 塑料加工中，通过控制结晶形态和尺寸可以提高产品的机械 性能和热稳定性；在纤维制造中，结晶结构影响纤维的强度 和弹性。
分离与提纯
利用聚合物结晶态的差异，可以实现 混合物中不同组分的分离和提纯，如 利用聚合物吸附剂进行吸附分离和色 谱分离等。
化学反应控制
通过控制聚合物的结晶形态，可以影 响化学反应的速率和选择性，从而实 现化学反应的高效控制。
聚合物结晶态的研究展望
新型聚合物材料的开发
01
随着对聚合物结晶态的深入了解，有望开发出具有优异性能的
无定形态
聚合物分子无序排列，没 有明显的晶体结构。如聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸 酯等。
07高分子物理 第2章 - 第四节 聚合物的结晶过程
2、链的规整性 一般来说，链的规整性越好，越易结晶。 对予主链含有不对称中心的高聚物，如果不对称中心的构型完 全是无规的，使高分子链的对称性和规整性都被破坏，这样的 高分子一般都失去了结晶能力。例如自由基聚合得到的聚苯乙 烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）等就是完全不能结晶的 非晶高聚物。
用定向聚合的方法，使主链上的不对称中心具有规则的构 型，如全同或间同立构聚合物，则这种分子链获得必要的规整 性，具有不同程度的结晶能力，其结晶能力的大小，与聚合物 的等规度有密切关系，等规度高结晶能力就大。属于这一类的 高聚物有等规PP、等规PS等。
N的含义：等于生长的空间维数和成核的时间 为数之和
结晶的成核分为均相成核和异相成核两类，均相成核是由熔 体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束为晶核，
而异相成核则以外来的杂质、未完全熔融的残余结晶聚合 物、分散的小颗粒固体或容器的壁为中心，吸附熔体中的 高分子链作有序排列而形成晶核。因而均相成核有时间依 赖性，时间维数为1，而异相成核则与时间无关，其时间
无规聚苯乙烯（aPS），聚合物分子链 上的苯环无规分布，无定形，没有固定 的熔点；等规聚苯乙烯（iPS），苯环全 部在聚合物分子链的一侧，结晶速度慢 ，熔点低；间规聚苯乙烯（sPS），苯 环全部在聚合物分子链的两侧交叉分布 ，结晶速度快，熔点高。
在二烯类聚合物中，由于存在顺反异构，如果主链的结
构单元的几何构型是无规排列的，则链的规整性也受到破坏， 不能结晶。如通过定向聚合得到全反式结沟的聚合物，则获
和晶粒的生长两个步骤，因此结晶速度应该包括成核速度、 结晶生长速度和由它们共同决定的结晶总速度。测定聚合 物的等温结晶速度的方法很多，其原理都是对伴随结晶过 程发生变化的热力学或物理性质的变化。下面对两种主要
高分子的结晶态
——高聚物比容 t——结晶时间 K——结晶速率常数 n——Avrami指数 (P166 表6-4)
t eKt n 0
27
t eKt n 0
Avrami方程取二次对数：
log
ln
0t
log
K
n
log
t
t eKt n 0
截距——log K 斜率——n
28
结晶速度的影响因素：
• 适用于多层片晶和熔体结晶的 情况
插线板模型
Paul J. Flory (1910-1985)
10
3. 聚合物的结晶过程
3.1 聚合物的链结构对结晶能力的影响
• 聚合物的结晶是分子链规则有序排列形成的三维远
程有序的晶体结构。
• 聚合物的结晶能力是指聚合物能不能结晶、容易不容
易结晶以及可达到的最大结晶度，聚合物的结晶能力的
19
3.2 聚合物的结晶度及其测定方法
1. 聚合物的结晶度
• 结晶聚合物是部分结晶的物质，其结晶程度的大小常沿 用小分子物质的结晶度来衡量。结晶度的表示方法有两 种：一种是以结晶部分的质量百分数 fw 来表示；另一种 是以结晶部分的体积百分数 fv 来表示。
f cW
mc mc ma
100%
f cV
松散近邻折叠链模型
提出模型：折叠处为松散的环状结 构 可以解释：单晶表面密度低的实验 现象 不能解释： •聚合物(PE)从熔体态冷却结晶的 速度很快，远大于分子链的运动速 度，因此，结晶时来不及作规整的 折叠。 •实验发现，在多层片晶之间存在 着连接分子链。
9
C. 插线板模型——
• 该模型认为，高分子链是完全 无规进入晶体的。在晶片中链 段规则平行排列，而相邻排列 的两个分子链段可能是非近邻 的链段和来自于不同分子的链 段。
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案引言概述：高分子胶粘剂在工业生产中起着重要的作用，然而，结晶问题却是制约其应用的一个关键因素。
本文将从五个大点出发，详细阐述高分子胶粘剂结晶问题的原因以及解决方案。
正文内容：1. 结晶问题的原因1.1 温度变化：高分子胶粘剂在不同温度下容易发生结晶，特别是在低温环境下。
1.2 溶剂挥发：在胶粘剂固化过程中，溶剂挥发会导致溶剂浓度增加，进而引发结晶问题。
1.3 结晶核形成：胶粘剂中存在微小的杂质或离子，这些物质可以作为结晶核，促使胶粘剂发生结晶。
2. 解决方案2.1 温度控制：通过控制胶粘剂的加热和冷却过程中的温度，可以有效减少结晶问题的发生。
2.2 溶剂选择：选择挥发性较低的溶剂，减少溶剂挥发引起的结晶问题。
2.3 溶剂浓度控制：控制溶剂的使用量，避免溶剂浓度过高，从而减少结晶的可能性。
2.4 纯化处理：通过纯化处理，去除胶粘剂中的杂质和离子，减少结晶核的形成。
2.5 添加抑制剂：添加一定量的抑制剂，能够有效抑制结晶的发生。
3. 结晶问题的影响3.1 胶粘性能下降：结晶会导致胶粘剂的黏度增加，胶粘性能下降，影响胶粘剂的使用效果。
3.2 设备堵塞：结晶物质会在设备中堵塞管道和喷嘴，影响生产效率。
3.3 产品质量下降：结晶的胶粘剂可能导致产品表面出现白点或颗粒，降低产品的质量。
总结：高分子胶粘剂的结晶问题是一个制约其应用的重要因素。
通过控制温度、选择适当的溶剂、控制溶剂浓度、纯化处理和添加抑制剂等解决方案，可以有效减少结晶问题的发生。
结晶问题的解决不仅能提高胶粘剂的使用效果，还能避免设备堵塞和产品质量下降的问题。
因此，针对高分子胶粘剂的结晶问题，我们应该采取有效的措施，以提高生产效率和产品质量。
高分子结晶形态
高分子结晶形态1. 概述高分子结晶形态是指高分子材料在固态下的晶体结构和形态特征。
高分子材料具有多种结晶形态，包括无定形态、部分结晶态和完全结晶态。
高分子结晶形态对材料的物理性质和应用性能有着重要的影响，因此对高分子结晶形态的研究具有重要的科学意义和应用价值。
2. 高分子结晶机理高分子的结晶是由于分子间的相互作用力的存在而形成的。
高分子分子链的局部有序排列形成晶体结构，而分子链之间的无序排列则形成无定形态。
高分子结晶的主要机理包括链段的折叠和交叉，分子链的扭曲和屈曲以及分子链之间的相互作用力等。
3. 高分子结晶行为高分子材料的结晶行为可以通过热分析技术进行研究，如差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等。
这些技术可以通过测量材料的热性能变化来确定结晶温度、结晶度和结晶速率等参数，从而了解高分子材料的结晶行为。
3.1 结晶温度高分子材料的结晶温度是指材料从无定形态转变为结晶态的温度范围。
结晶温度取决于分子链的结晶能力以及外界条件，如温度、压力和结晶助剂等。
高分子材料的结晶温度通常通过DSC技术来测定。
3.2 结晶度高分子材料的结晶度是指材料中结晶部分的比例。
结晶度可以通过测量材料的熔点和热焓来确定。
高分子材料的结晶度与其结晶速率和结晶温度等因素密切相关。
3.3 结晶速率高分子材料的结晶速率是指材料从无定形态转变为结晶态的速度。
结晶速率受到多种因素的影响，包括温度、结晶助剂、分子链的结晶能力等。
高分子材料的结晶速率可以通过DSC技术和透射电子显微镜（TEM）等技术来研究。
4. 高分子结晶形态的影响因素高分子结晶形态的形成受到多种因素的影响，主要包括分子结构、分子量、结晶助剂和加工条件等。
4.1 分子结构高分子材料的分子结构对其结晶形态有着重要的影响。
分子结构中的键长、键角和键的取向等参数会影响分子链的折叠和交叉，从而影响结晶形态的形成。
4.2 分子量高分子材料的分子量对其结晶形态也有着重要的影响。
高分子结晶的特点
高分子结晶有哪些特点?解: ( 1 )高分子晶体属于分子晶体。
已知小分子有分子晶体、原子晶体和离子晶体，而高分子仅有分子晶体，且仅是分子链的一部分形成的晶体。
(2) 高分子晶体的熔点Tm 定义为晶体全部熔化的温度。
Tm 虽是一级相转变点，但却是一个范围称为熔限，一般为Tm 士( 3~5 °C)，而小分子的Tm 是一个确定的值，Tm 一般在士0.1 °C范围内。
高分子的与结晶温度有关。
(3) 高分子链细而长(长径比= 500~2000) ，如此严重的几何尺寸的不对称性，使得高分子链结晶得到的晶体只能属于较低级晶系(对称性较差的晶系)，如单斜与正交晶系(大约各占30 %)。
至今还没有得到最高级的立方晶系(立方晶系是七大晶系中对称性最好的晶系)。
(4) 高分子的结晶是通过链段的协同运动排入晶格的。
由于链段运动有强烈的温度、时间依赖性，所以高分子结晶也具有很强的对温度、时间的依赖性。
如把结晶性高分子熔体骤冷可得到非晶或结晶度很低的晶体;慢冷却，甚至进行热处理(即在最适宜的结晶温度上保温一段时间)，得到的则是高结晶度的大晶粒聚集体。
高分子结晶对温度的依赖性表现为结晶有一定的温度范围( Tg- Tm ) ，且在这个温度范围内，存在一个结晶速度最快的温度。
同时，高分子结晶速率常数K 对温度特别敏感，温度变化1 °C，K 相差2~3 个数量级。
(5) 有结晶度的概念。
当结晶性高聚物达到结晶温度时，即处于Tg- Tm 时，开始结晶。
由于高分子结构的复杂性，使得聚合物的结晶要比小分子晶体有更多的缺陷(如非晶区空间、交联、支化、杂质......)，所以结晶总是很不完善，是一种晶区与非晶区共存的体系，结晶聚合物实际上是“部分结晶聚合物”。
按照折叠链的结晶理论，我们如果假设结晶聚合物中只包括完全结晶区和无定形区两个部分，则可定义为晶区部分所占的百分数为聚合物的结晶度，常用质量分数来表示(5) 高聚物的结晶过程分一次结晶(主结晶)和二次结晶(次级结晶)。
高分子物理结晶
性状 橡胶状物质
塑料 纤维
2.2.1 晶体结构的基本概念 晶体:物质内部的质点三维有序周期性排列
把组成晶体的质点抽象成为几何点，由这些等同的几何点的集合所以形成的格子，称为空间格子，也称空 间点阵。 点阵结构中，每个几何点代表的是具体内容，称为晶体的结构单元。 晶体结构=空间点阵+结构单元
点阵 直线点阵——分布在同一直线上的点阵 平面点阵——分布在同一平面上的点阵 空间点阵——分布在三维空间的点阵
两束不同的光通过样品时产生一定的相位差而发生干涉现象，使通过球晶的一部分区域的光可以通过与起 偏器处在正交位置的检偏器，而另一部分区域不能，最后分别形成球晶照片上的亮暗区域。
②球晶的对称性。 样品沿平面方向转动，球晶的黑十字消光图像不变，即球晶的所有半径单元在结晶学上是等价的。
球晶的生长
• 球晶以折叠链晶片为基本结构单元 • 这些小晶片由于熔体迅速冷却或其他条件限制，来不
高分子物理结晶
凝聚态(聚集态)与相态
凝聚态：物质的物理状态, 是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的, 通常包括固、 液、气体（态），称为物质三态
相态：物质的热力学状态，是根据物质的结构特征和热力学性质来区分的，包括晶相、液相和气相 （或态）
一般而言，气体为气相，液体为液相，但固体并不都是晶相。如玻璃(固体、液相)
质的主要因素。对于实际应用中的高聚物材料或制品，其使用性能直接决定于在加工成型过程中形成
的聚集态结构。
链结构只是间接影响高聚物材料的性能，而聚集态结构才是直接影响其性能的因素。
链结构是在高分子的合成过程中形成的，而聚集态结构是在高分子加工、成型过程中形成的。
小分子的共价键和次价键
共价键键能: 100-900kJ/mol
高分子物理结晶
高分子物理结晶引言高分子是指由大量重复的小分子单位组成的聚合物材料，具有独特的物理和化学性质。
在高分子材料中，结晶是其重要的物理性质之一。
通过结晶可以调控高分子材料的力学性能、热学性能以及光学性质等。
本文将介绍高分子物理结晶的基本原理、影响因素以及应用领域。
结晶的基本原理在高分子材料中，结晶是由于高分子链分子有序排列而形成的。
结晶过程中，高分子链分子首先发生扭曲，然后排列成晶胞。
晶胞之间通过各种键相互连接，形成有序的结晶体。
高分子物理结晶的基本原理可以归结为以下几个方面：分子链的排列高分子链由大量的重复单元组成，分子链的排列方式直接影响结晶过程。
分子链可以以随机、有序、或部分有序的方式排列。
结晶核的形成结晶过程中，结晶体的形成必须有相应的结晶核。
结晶核是指高分子链的一小段有序排列状态，在其周围形成结晶体。
结晶核的形成受到温度、浓度、溶剂等因素的影响。
结晶的生长结晶核形成后，高分子链分子会在结晶核周围按照一定的方式逐渐排列并生长。
结晶的生长速度与温度、浓度、溶剂等因素有关。
结晶度结晶度是指高分子材料中的结晶部分所占的比例。
结晶度的大小直接影响着高分子材料的性能。
较高的结晶度通常意味着更高的强度和硬度。
影响因素高分子物理结晶过程中有许多因素会影响结晶的行为和结果。
以下是一些常见的影响因素：温度温度是影响高分子物理结晶的重要因素之一。
温度的升高会加速结晶过程，而温度的降低会减慢结晶过程。
适宜的结晶温度可以提高结晶度和结晶体的质量。
浓度溶液中高分子链浓度的大小也会对结晶产生影响。
较高的浓度通常有利于产生更多的结晶核并促进结晶的生长。
溶剂选择溶剂的选择对高分子物理结晶有着重要影响。
溶剂的性质可以调节高分子链的移动性和相互作用力，进而影响结晶过程。
分子结构高分子的分子结构对物理结晶也有很大影响。
高分子链的长度、侧基的分子结构以及共聚物的构成等因素都会影响结晶行为。
应用领域高分子物理结晶在很多领域都有广泛的应用。
高分子物理专论
一、高分子结晶结构的主要特点与形态特征怎样？影响因素主要有哪些？主要研究方法有哪些？其在高分子结晶研究中的应用怎样？答：1. 结构与形态高分子之所以能够形成结晶，需要两个条件：（1）高分子链的构象要处于能量最低的状态；（2）链与链之间要平行排列而且能紧密堆砌。
高分子结晶不同于低分子物质的结晶。
高分子材料中几乎没有完整的晶体结构（如晶体不整齐、结晶不完全等），这主要与构成材料的高分子链的聚集形态有关。
高分子链之间的相互作用力包括范德华力、氢键和化学键，起主要作用的是范德华力。
由于聚集态结构不同，通常高分子材料表现出三种结构特点：非晶态、晶态（如球晶和单晶等）和取向结构。
其形态特征如下：1）晶区与非晶区共存。
由于高分子为长链结构，链上的原子通过共价键相连接，因此结晶时链段是不能充分自由运动的，必定妨碍其作规整的堆积和排列。
通常高分子材料都是以分子链的一小段有序排列形成晶区的，高分子链中折叠部分不规则排列的链段及连接相邻片晶之间的过渡区域中的链段则组成高分子晶态中的非晶区。
2）晶区部分与非晶区部分没有明显的界线每个高分子可以同时贯穿几个晶区和非晶区，而在晶区和非晶区两相间的交替部分有着局部有序的过渡状态，即使晶区也存在许多缺陷。
例如，对于缨状微束模型，晶区和非晶区相互穿插，同时存在，在晶区中，分子链互相平行排列形成规整的结构，但晶区尺寸很小，一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区，晶区在通常情况下是无规取向的；而在非晶区中，分子链的堆砌是完全无序的。
2. 影响因素1）链的对称性高分子链的结构对称性越高，越容易结晶。
如聚乙烯分子，主链上全部是碳原子，没有杂原子，也没有手性碳原子，碳原子上是清一色的氢原子，对称性好，最容易结晶，最高结晶度可达95%。
但是将聚乙烯氯化后，由于分子链对称性受到破坏，便失去了原有的结晶能力。
2）链的规整性对于主链含有手性中心的聚合物，如果手性中心的构型完全是无规的，使高分子链的对称性和规整性都被破坏，这样的高分子一般不能结晶。
高分子的结晶度与溶解度的关系
高分子的结晶度与溶解度的关系全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高分子的结晶度与溶解度是高分子化学中的两个重要参数，它们之间存在着密切的关系。
高分子的结晶度是指高分子在固态状态下表现出的结晶程度，而溶解度则是指高分子在溶液中的溶解性能。
这两个参数之间的关系对于研究高分子材料的性能和应用具有重要意义。
高分子的结晶度是指高分子链在固态状态下有序排列的程度。
高分子链的空间取向及分子之间的相互作用直接影响着高分子的结晶度。
当高分子链以有序的方式排列时，形成结晶区域，使材料硬度增加，抗拉强度提高。
而当高分子链以无序的方式排列时，形成非结晶区域，使材料变软，并且变得易于加工。
高结晶度的高分子通常具有优异的力学性能和热性能。
高分子的溶解度是指高分子在溶剂中的溶解程度。
高分子的溶解度受多种因素的影响，包括高分子的化学结构、分子量、极性等因素。
高分子结晶度与溶解度之间存在着一种相互制约的关系。
一般来说，高结晶度的高分子具有较低的溶解度，而低结晶度的高分子具有较高的溶解度。
这是因为高结晶度的高分子链在溶液中难以发生扭曲和位移，从而使其难以溶解，而低结晶度的高分子链则易于在溶液中发生扭曲和位移，更容易溶解。
高分子的结晶度与溶解度之间并不是简单的线性关系，而是受到多种因素的综合影响。
高分子的结晶度和溶解度具有一定的平衡关系，通过合理设计高分子的结构和调控工艺条件，可以实现高分子的结晶度与溶解度之间的平衡，提高材料的性能和应用范围。
高分子的结晶度与溶解度之间存在着复杂的相互关系，通过研究和探索这种关系，可以更好地理解高分子材料的性质和行为，为高分子化学领域的发展和应用提供重要的指导和支持。
我们期待在未来的研究中，能够深入探讨高分子的结晶度与溶解度之间的关系，为高分子材料的合成、改性和应用提供更多的新思路和方法。
【文章结束】。
第二篇示例：高分子的结晶度与溶解度是两个重要的性质，它们之间存在着密切的关系。
高分子结晶度是指高分子链在其固相中的有序排列程度，而溶解度则是指高分子在溶液中能够溶解的程度。
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案背景介绍：高分子胶粘剂是一种常见的粘合材料，广泛应用于各个行业。
然而，使用过程中常常会遇到胶粘剂结晶的问题，这会影响胶粘剂的性能和使用效果。
本文将详细介绍高分子胶粘剂结晶问题的原因和解决方案。
问题描述：高分子胶粘剂在储存和使用过程中，经常会出现结晶现象。
结晶会导致胶粘剂变得固体化，失去原有的粘接性能，给生产和使用带来困扰。
结晶的原因主要有以下几点：1. 温度变化：胶粘剂在低温环境下容易结晶，而在高温下则容易变稀。
温度变化会导致胶粘剂中的成分分子重新排列，从而形成结晶。
2. 湿度影响：湿度对胶粘剂的结晶也有一定的影响。
高湿度环境下，胶粘剂中的水分容易结晶，从而影响其粘接性能。
3. 贮存时间：长时间存放的胶粘剂容易出现结晶问题。
胶粘剂中的成分会随着时间的推移发生变化，从而引发结晶。
解决方案：针对高分子胶粘剂结晶问题，可以采取以下解决方案：1. 控制温度：在储存和使用过程中，尽量保持胶粘剂处于适宜的温度范围内。
可以使用恒温设备或者冷藏设备来控制温度，避免胶粘剂过冷或过热。
2. 湿度控制：在湿度较高的环境中，可以使用湿度调节器或者密封容器来降低湿度，减少胶粘剂中的水分含量，从而减少结晶的可能性。
3. 使用前预热：对于长时间未使用的胶粘剂，可以在使用前进行预热处理。
预热可以使胶粘剂中的成分重新均匀分布，减少结晶的风险。
4. 添加抗结晶剂：在胶粘剂的配方中添加一定比例的抗结晶剂，可以有效防止结晶的发生。
抗结晶剂可以改变胶粘剂的分子结构，增加其稳定性。
5. 定期检查：定期检查胶粘剂的储存条件和质量，及时发现问题并采取相应措施进行处理。
避免使用已经结晶或质量受损的胶粘剂。
总结：高分子胶粘剂结晶问题对于生产和使用都会带来一定的影响。
通过控制温度、湿度，使用前预热，添加抗结晶剂以及定期检查等措施，可以有效解决胶粘剂结晶问题，提高胶粘剂的使用效果和性能稳定性。
在实际应用中，根据不同的胶粘剂类型和使用环境，可以综合考虑以上解决方案，选择适合的措施来解决结晶问题，确保胶粘剂的质量和粘接性能。
高分子结晶
高分子结晶的形态和结构聚合物的基本性质主要取决于链结构，而高分子材料或制品的使用性能则很大程度上还取决于加工成型过程中形成的聚集态结构。
聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等，晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。
结晶形态主要有球晶、单晶、伸直链晶片、纤维状晶、串晶、树枝晶等。
球晶是其中最常见的一种形态。
各种结晶形态的形成条件列于表2－1，照片示于图2.1中。
表2-1 高分子主要结晶形态的形状结构和形成条件以上结晶形态都是由三种基本结构单元组成，即无规线团的非晶结构、折叠链晶片和伸直链晶体。
所以结晶形态中都含有非晶部分，是因为高分子结晶都不可能达到100％结晶。
（a）球晶（b）单晶（c）伸直链片晶（d）纤维状晶（e）串晶图2-1五种典型的结晶形态描述晶态结构的模型主要有：（1）缨状微束模型，（2）折叠链模型，（3）插线板模型。
折叠链模型适用于解释单晶的结构，而另两个模型更适合于解释快速结晶得到的晶体结构。
描述非晶态的模型主要有：（1）无规线团模型，（2）两相球粒模型。
总之模型的不同观点还在争论中。
对非晶态，争论焦点是完全无序还是局部有序；对于晶态，焦点是有序的程度，是大量的近邻有序还是极少近邻有序。
高分子晶体在七个晶系中只有六个，即不会出现立方晶系（由于高分子结构的复杂性）。
常见的是正交晶系（如聚乙烯）和单斜晶系（如聚丙烯），各均占30％。
高分子在晶胞中呈现两种构象，即平面锯齿形构象（PZ，以PE为例）和螺旋形构象（H，以PP为例）。
通过晶胞参数可以计算完全结晶的密度：式中：为晶胞中链节数；为晶胞体积，通过光衍射测得晶胞参数即可得到。
一种高分子可能由于结晶条件不同而产生不同晶胞，称同质多晶现象。
一、高聚物结晶的形态学结晶形态学研究的对象是单个晶粒的大小、形状以及它们的聚集方式。
1. 单晶：是具有一定几何形状的薄片状晶体，厚度通常在10纳米左右，大小可以从几个微米至几十个微米甚至更大。
在单晶内，分子链作高度规则的三维有续排列，分子链的取向与片状单晶的表面相垂直（即折叠链片晶的结构），但不同的聚合物单晶呈现不同的几何形状。
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案背景介绍：高分子胶粘剂是一种常用的粘接材料，广泛应用于各个行业。
然而，在使用过程中，我们常常会遇到高分子胶粘剂结晶的问题，这给生产和使用带来了一定的困扰。
本文将详细介绍高分子胶粘剂结晶的原因以及解决方案。
一、高分子胶粘剂结晶原因分析：1. 温度变化：高分子胶粘剂在低温下容易结晶，而在高温下则容易熔化。
因此，温度的变化是导致结晶问题的一个主要原因。
2. 溶剂挥发：高分子胶粘剂中的溶剂在使用过程中会逐渐挥发，当溶剂挥发速度大于溶剂的补充速度时，胶粘剂容易结晶。
3. 长时间存放：如果高分子胶粘剂长时间存放在容器中，容器内的湿气会导致胶粘剂结晶。
4. 质量问题：高分子胶粘剂本身的质量问题也可能导致结晶，如原材料的纯度不够高、配方不合理等。
二、高分子胶粘剂结晶解决方案：1. 控制温度：在生产和使用过程中，要尽量控制好温度，避免温度过低或过高。
可以通过加热或降温设备来控制温度，确保胶粘剂处于合适的温度范围内。
2. 防止溶剂挥发：可以通过加盖或密封容器来减少溶剂的挥发，避免胶粘剂结晶。
另外，可以选择挥发性低的溶剂，减少挥发速度。
3. 合理存放：在存放高分子胶粘剂时，应选择干燥、通风良好的环境，并确保容器密封良好，避免湿气进入。
如果存放时间较长，可以考虑使用密封袋或真空包装，进一步防止结晶。
4. 优化配方：对于质量问题导致的结晶，可以通过优化配方来解决。
可以选择纯度更高的原材料，调整配方比例，以提高胶粘剂的稳定性和抗结晶能力。
三、高分子胶粘剂结晶问题的影响：1. 使用困难：胶粘剂结晶后，黏度增加，粘接性能下降，使用起来会变得困难，影响生产效率。
2. 质量问题：结晶的胶粘剂可能会导致粘接不牢固，影响产品质量，甚至造成安全隐患。
3. 经济损失：由于结晶导致的胶粘剂浪费，会给企业带来经济损失。
四、结论：高分子胶粘剂结晶是一个常见的问题，但通过控制温度、防止溶剂挥发、合理存放和优化配方等解决方案，可以有效避免胶粘剂结晶问题的发生。
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案
高分子胶粘剂结晶问题与解决方案引言概述：高分子胶粘剂是一种常用的工业粘接材料，但在生产和储存过程中，常常会出现结晶问题，影响其粘接性能。
本文将探讨高分子胶粘剂结晶问题的原因及解决方案。
一、结晶问题的原因1.1 温度波动：高分子胶粘剂在生产和储存过程中，受到温度的影响，温度波动较大容易导致结晶问题。
1.2 湿度影响：湿度过高或过低都会影响高分子胶粘剂的结晶情况，特别是在潮湿环境下更容易出现结晶。
1.3 质量问题：高分子胶粘剂本身的质量问题，如杂质含量过高、配方不合理等，也会导致结晶问题的出现。
二、解决方案2.1 控制温度：在生产和储存过程中，要严格控制温度，避免温度波动过大，可以采用恒温设备或者保温措施。
2.2 控制湿度：保持生产和储存环境的适宜湿度，避免湿度过高或过低，可以通过加湿器或者除湿器来调节湿度。
2.3 优化配方：对高分子胶粘剂的配方进行优化，减少杂质含量，提高质量稳定性，避免结晶问题的发生。
三、生产过程中的注意事项3.1 搅拌均匀：在生产过程中，要确保高分子胶粘剂的搅拌均匀，避免局部结晶，影响产品质量。
3.2 包装密封：生产完成后，要及时将高分子胶粘剂进行密封包装，避免受到外界湿度和温度的影响。
3.3 质量检验：在生产过程中要进行定期的质量检验，及时发现问题并进行处理，确保产品质量稳定。
四、储存管理措施4.1 温度控制：在储存过程中，要选择干燥通风的仓库，控制储存温度，避免高温或低温环境导致结晶问题。
4.2 包装保护：储存时要确保高分子胶粘剂的包装完好，避免受到外界湿度和氧气的影响，导致结晶问题。
4.3 定期检查：定期检查储存条件，及时发现问题并进行处理，确保产品质量稳定。
五、应急处理方法5.1 重熔处理：如果发现高分子胶粘剂出现结晶问题，可以进行重熔处理，将其加热至适宜温度，搅拌均匀，消除结晶。
5.2 过滤处理：通过过滤的方式，可以去除高分子胶粘剂中的结晶杂质，提高产品质量。
5.3 调整配方：根据实际情况，对高分子胶粘剂的配方进行调整，改善产品质量，避免结晶问题的再次发生。
高分子结晶过程的原理
高分子结晶过程的原理
高分子结晶过程的基本原理如下:
1. 高分子链段发生规整排列,形成晶体区域,即晶区。
非晶区链段仍旧无规整排列。
2. 晶区内高分子链段大部分保持平行排列,并紧密堆积,形成层叠结构。
3. 高分子链段间通过分子间力,如范德瓦耳力作用维持排列结构。
4. 升温过程中,晶区受热运动破坏,高分子链段逐渐随机运动,晶体融化。
5. 降温过程中,链段运动减缓,发生定向排列,晶区逐渐增大,完全结晶时呈现规整排列。
6. 结晶过程从多点核生成发展开来,不同晶区可能存在不同取向。
7. 升温降温过程可重复进行,体现高聚物的热可逆性。
8. 结晶度受热历史影响,通常通过缓慢降温获得结晶度高的产品。
9. 存在最低结晶温度,低于此温度高聚物链段不再有足够运动活性进行结晶。
10. 共晶体系中,不同组分的高聚物链段可混合共晶,结晶行为更为复杂。
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高分子结晶的形态和结构
聚合物的基本性质主要取决于链结构，而高分子材料或制品的使用性能则很大程度上还取决于加工成型过程中形成的聚集态结构。
聚集态可分为晶态、非晶态、取向态、液晶态等，晶态与非晶态是高分子最重要的两种聚集态。
结晶形态主要有球晶、单晶、伸直链晶片、纤维状晶、串晶、树枝晶等。
球晶是其中最常见的一种形态。
各种结晶形态的形成条件列于表2－1，照片示于图2.1中。
表2-1 高分子主要结晶形态的形状结构和形成条件
名称形状和结构形成条件
球晶球形或截顶的球晶。
由晶片从中
心往外辐射生长组成
从熔体冷却或从>0.1％溶液结晶
单晶
（又称折叠链片晶）
厚10～50nm的薄板状晶体，有
菱形、平行四边形、长方形、六角形
等形状。
分子呈折叠链构象，分子垂
直于片晶表面
长时间结晶，从0.01％溶液得单
层片晶，从0.1％溶液得多层片晶
伸直链片晶
厚度与分子链长度相当的片状晶
体，分子呈伸直链构象
高温和高压（通常需几千大气压
以上）
纤维状晶
“纤维”中分子完全伸展，总长
度大大超过分子链平均长度
受剪切应力（如搅拌），应力还
不足以形成伸直链片晶时
串晶以纤维状晶作为脊纤维，上面附加生长许多折叠链片晶而成
受剪切应力（如搅拌），后又停止剪切应力时
以上结晶形态都是由三种基本结构单元组成，即无规线团的非晶结构、折叠链晶片和伸直链晶体。
所以结晶形态中都含有非晶部分，是因为高分子结晶都不可能达到100％结晶。
（a）球晶（b）单晶（c）伸直链片晶（d）纤维状晶（e）串晶
图2-1五种典型的结晶形态
描述晶态结构的模型主要有：
（1）缨状微束模型，（2）折叠链模型，（3）插线板模型。
折叠链模型适用于解释单晶的结构，而另两个模型更适合于解释快速结晶得到的晶体结构。
描述非晶态的模型主要有：
（1）无规线团模型，（2）两相球粒模型。
总之模型的不同观点还在争论中。
对非晶态，争论焦点是完全无序还是局部有序；对于晶态，焦点是有序的程度，是大量的近邻有序还是极少近邻有序。
高分子晶体在七个晶系中只有六个，即不会出现立方晶系（由于高分子结构的复杂性）。
常见的是正交晶系（如聚乙烯）和单斜晶系（如聚丙烯），各均占30％。
高分子在晶胞中呈现两种构象，即平面锯齿形构象（PZ，以PE为例）和螺旋形构象（H，以PP为例）。
通过晶胞参数可以计算完全结晶的密度：
式中：为晶胞中链节数；为晶胞体积，通过光衍射测得晶胞参数即可得到。
一种高分子可能由于结晶条件不同而产生不同晶胞，称同质多晶现象。
一、高聚物结晶的形态学
结晶形态学研究的对象是单个晶粒的大小、形状以及它们的聚集方式。
1. 单晶：是具有一定几何形状的薄片状晶体，厚度通常在10纳米左右，大小可以从几个微米至几十个微米甚至更大。
在单晶内，分子链作高度规则的三维有续排列，分子链的取向与片状
单晶的表面相垂直（即折叠链片晶的结构），但不同的聚合物单晶呈现不同的几何形状。
生长条件对单晶形状和尺寸的影响
1). 溶液的浓度：为了得到完善的单晶，溶液的浓度必须足够稀，使溶液中的高分子可以彼此分离，避免互相缠结。
通常，浓度约为0.01% 时可得单层片晶，浓度约为0.1% 时发展多层片晶，而浓度大于1% 时则形成球晶。
2). 结晶温度：结晶温度的高低直接影响结晶速度，要得到完善的单晶，结晶温度必须足够高，或过冷程度（即结晶熔点与结晶温度之差）要小，使结晶速度足够慢，以保证分子链的规整排列和堆砌。
一般，过冷程度20―30K时，可形成单层片晶，随结晶温度的降低，或过冷程度的增加，结晶速度加快，将形成多层片晶。
此外，随结晶温度的升高或过冷程度的降低，晶片厚度会增加。
3). 其它：采用热力学上的不良溶剂，有利于生长较大的更为完善的晶体。
另外，在同一温度下，高分子倾向于按分子量从大到小先后结晶出来，晶核由样品中最长的分子组成。
2. 球晶：球晶是由无数微小晶片按结晶生长规律长在一起的多晶聚集体。
球晶的直径可以达到0.5至100微米，大的可以达到厘米数量级。
球晶中分子链总是垂直于分子链球晶的半径方向。
这说明球晶的基本结构单元仍然是具有折叠链结构的片晶。
以一定的方式扭曲，同时从一个中心向四面八方生长，发展成为一个球状的多晶聚集体。
球晶是由径向发射的微纤组成的，这些微纤就是长条状的晶片，其厚度在10 ―20纳米之间。