第1页，共20页，星期日，2025年，2月5日聚丙烯结晶形态性能几个关键词：知识回顾第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日聚丙烯（PP）是性能优良、应用广泛的通用塑料，具有机械性能好、无毒等优点。在实际应用中，有时需要改善PP的透明性、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。本实验采取在PP中加入成核剂的方法，通过成核剂的异相成核作用，改善结晶形态，提高PP的相关性能。知识回顾第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日按照是否能够结晶，聚合物可分为结晶型和非晶型两种聚合物的结晶过程可分为成核和晶片生长两步结晶过程中的成核又可以分为均相成核和异相成核两种聚合物结晶总速率决定于成核速率和晶片生长速率聚合物的结构·性能知识回顾第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日聚合物结构可以分为5个层次聚合物结构决定了性能，性能反映了结构聚合物性能包含一些动态性能和静态性能分子运动是联系聚合物结构、性能的纽带聚合物的结构·性能知识回顾第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日实验目的学会分析和理解成核剂与结晶速度和结晶形态的关系，结晶形态与光学性能之间的关系熟悉并掌握聚合物结晶形态观察和晶体尺寸的测定方法学会调试和使用偏光显微镜实验部分第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日实验原理物质发出的光波具有一切可能的振动方向，且各方向振动矢量的大小相等，称为自然光。当矢量固定在一个固定平面内只沿一个固定方向作振动时，这种光称为偏振光。偏振光的光矢量振动方向和传播方向所构成的面称为振动面。第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日自然光通过偏振棱镜或人造偏振片可获得偏振光。利用偏光原理，可对某些物质具有的偏光性进行观察的显微镜，就称为偏振光显微镜。第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日用偏光显微镜研究高分子（聚合物）的结晶形态是目前较为简便而直观的方法。偏光显微镜的成像原理与常规金相显微镜基本相似，所不同的是在光路中插入两个偏光镜。一个在载物台下方，称为下偏光镜，用来产生偏光，故又称起偏镜；另一个在载物台上方的镜筒内，称为上偏光镜，它被用来检查偏光的存在，故又称检偏镜。凡装有两个偏光镜，而且使偏振光振动方向互相垂直的一对偏光镜称为正交偏光显微镜。第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日起偏镜的作用使入射光分解成振动方向互相垂直的两条线偏振光，其中一条被全反射，另一条则入射。正交偏光镜间无样品或有各向同性（立方晶体）的样品时，视域完全黑暗。当有各向异性样品时，光波入射时发生双折射，再通过偏振光的相互干涉获得结晶物的衬度。第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日图1XPR-201偏光显微镜第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日聚丙烯的聚集态结构由晶区和非晶区两部分组成，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。第12页，共20页，星期日，2025年，2月5日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。第13页，共20页，星期日，2025年，2月5日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。第14页，共20页，星期日，2025年，2月5日