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圖1用簡(jiǎn)單的圖解方法說明熱塑性塑料和熱固性塑料的結(jié)構(gòu)和分子鏈的聯(lián)接機(jī)理。在熱塑性塑料中,鏈型分子的各個(gè)分子是通過強(qiáng)大的主鍵合力(主鍵)彼此結(jié)合在一起的。與此相反,線型分子之間通過弱得多的次鍵合力(副鍵)結(jié)合在一起。熱塑性塑料分子之間的鍵合力決定塑料的強(qiáng)度和耐熱性,這種分子之間的鍵合力是由單體的化學(xué)性質(zhì)、鏈狀分子的長(zhǎng)度及其排列所決定的。
熱固性塑料的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由分子主鍵交聯(lián)而成的,個(gè)別的線狀分子已不能局限在一定的范圍內(nèi)。熱固性塑料的性質(zhì)主要是由分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子交聯(lián)的緊密度決定的。
在熱塑性塑料中,單維線型分子鍵有兩種不同的排列狀態(tài),可以分為非結(jié)晶形的和部分結(jié)晶形的熱塑性塑料(見圖2)。非結(jié)晶熱塑性塑料的線狀分子大部分呈不規(guī)則排列。部分結(jié)晶熱塑性塑料則與此相反,除了非結(jié)晶部分以外,還有有規(guī)則的,即結(jié)晶狀的部分。在這兩種情況下,線狀分子通過次鍵合力結(jié)合起來,但結(jié)晶狀部分的鍵合力較大,這對(duì)決定其性質(zhì)有重要意義。
熱塑性塑料的特點(diǎn)是由溫度決定其性質(zhì),按其轉(zhuǎn)變區(qū)間可劃分成不同的狀態(tài)。如固態(tài)、粘彈態(tài)(熱彈性的)和粘流態(tài)(熱塑性的)。在溫度上升時(shí),鍵合力較弱的非結(jié)晶相首先變?yōu)檎硿B(tài),溫度繼續(xù)上升,晶格才軟化。作為熔融物的鍵分子可以自由相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)過程是可逆的,也就是說,熱塑性塑料可按需要模塑成型。
熱固性塑料與此相反,在它形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后就變成了固體狀態(tài)。由于它是三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),除通過化學(xué)分解外,溫度升高是不會(huì)改變其聚合狀態(tài)的。