青岛科技大学学报（自然科学版）第２９卷第２期
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｄａｏＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）２００８年４月文章编号：１６７２—６９８７（２００８）０２’０１４７一０３
Ｖ０１．２９Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００８
热处理条件下聚丙烯专用料晶粒与性能的关系
祖维
（淮阴工学院，江苏淮阴２２３００３）
摘要：采用Ｘ射线衍射研究了不同热处理条件下对３种纤维级聚丙烯专用料的结晶及
结晶尺寸对其力学性能的影响。结果表明，热处理温度增加和时间延长，结晶度增大，而使聚丙烯拉伸强度和弯曲强度提高，结晶尺寸小有利于提高断裂伸长率和冲击强度。关键词：聚丙烯；热处理；结晶性；力学性能
中图分类号：ＴＱ３２５．１
文献标识码：Ａ
ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｈｅＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｉｚｅａｎｄ
ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＰＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ
ＺＵＷｅｉ
（ＨｕａｉｙｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｙｉｎ２２３００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｚｅ
ｏｆＰＰｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｗｉｄｅａｎｇｌｅＸ—ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＷＡＸＤ）．Ａｌｓｏ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＰＰｐｒｏｄｕｃｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｉｎＶｅｓｔｉｇａ—ｔｅｄ．
ＩｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｒｙｓｔａＵｉｎｉｔｙｏｆｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙｈｉｇｈｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｍ—
ａｎｄ１０ｎｇｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｉｍｅ．
ＴｈｅｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆＰＰｗｅｒｅｉｎ—
ａｔ
ｐｅｒａｔｕｒｅ
ｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｊｎｇｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ，ｗｈ订ｅｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｂｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｓｍａｌｌｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｚｅ．
ｂｒｅａｋａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＰ；ｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ
聚丙烯（ＰＰ）具有高抗张强度、耐腐蚀、耐磨性、弹性回复性好以及廉价、原料易得等优点［１。４］。近年来，聚丙烯树脂新品种、新牌号层出不穷，聚丙烯专用料应用领域进一步扩大。热处理在金属材料领域已经是改善材料性能的有效手段，有关研究热处理对通用聚丙烯树脂的老化及冲击性能的影响已有报道睛引。但热处理条件下晶粒大小对ＰＰ力学性能的研究较少。为此，本工作采用广角Ｘ射线衍射（ｗＡＸＤ）研究了ＰＰ经热处理后的结晶结构的变化，考察了不同热处理条件对几种聚丙烯专用料力学性能的影响，分析了球品尺寸和力学性能之间的关系。
收稿日期：２００７一０７一１２
１
实验部分
分别采用纤维级聚丙烯专用料ＰＰｌ（ＭＦＲ一
１．１原材料
３３．２６ｇ・（１０ｍｉｎ）叫），美国；ＰＰ２（ＭＦＲ＝１０．０５ｇ・（１０
ｍｉｎ）一１），大连；ＰＰ３（ＭＦＲ；３２．５３
ｇ・
（１０ｍｉｎ）－１），南京。
１．２热处理方法
用上海实验仪器总厂ＺＫ一８２ＢＢ型电热真空干燥箱进行热处理。将烘箱升温至设定温度并恒
温１０ｍｉｎ，放人样条进行恒温处理至规定时间后
取出样条，冷却２４ｈ后即可进行性能测试。
作者简介：祖维（１９８０～），男，讲师
万方数据
１４８
青岛科技大学学报（自然科学版）
第２９卷
１．３性能测试
用震德塑料机械厂有限公司ＣＪＯＭ一３Ｖ型塑料注射成型机将ＰＰ专用料制成标准样条；用深圳市新三思ＣＭＴ４２０４型电子万能试验机按ＡＳＴＭ－Ｄ６３８一０３进行样条的拉伸、断裂伸长率测试；用深圳市新三思ＺＢＣ一４Ｂ型悬臂梁冲击试验
机按ＡＳＴＭ—Ｄ２５６一０４进行冲击强度测试。
１．４结晶结构测试
（１）ＷＡＸＤ分析。对热处理后的拉伸试样采用德国Ｂｒｕｋｅｒ公司Ｄ８Ａｓｖａｎｃｅ型ｘ射线衍射仪进行分析，Ｃｕ靶，Ｋａ射线，测试电压４０ｋＶ，激
发电流３００ｍＡ，扫描范围：１００～３００。
（２）结晶尺寸的计算。在已得到的ＷＡＸＤ谱图上，找出主要结晶峰，再运用计算机积分程序计算晶面衍射峰的半高宽口，并由下式计算专用料的法线方向晶粒的平均尺寸［７］：
ＤｈｋＩ＝最Ａ／［口×ｃｏｓ口］
ＤｈＩｄ——法线方向晶粒尺寸；志——Ｓｃｈｅｒｒｅｒ形状因子（０．８９）；Ａ——Ｏ．１５４０６
ｎｍ；卜晶面
衍射峰的半高宽。２
ｒ结果与讨论
２．１热处理对结晶结构的影响
热处理作用是促进材料内部分子运动，消除其中的应力和缺陷，使结构接近热力学平衡状态。温度太低对改善材料性能作用不大，太高则容易降解老化，本实验选择温度６０～１４０℃，处理时
间５～６０ｍｉｎ。
聚丙烯属结。晶型聚合物，晶区和晶区之问是由非晶区连接并贯穿起来的，热处理后可使微晶尺寸及点阵畸变发生变化［８］。而结晶结构直接影响到材料的力学性能，因此有必要考察热处理对球晶尺寸的影响。热处理温度１００℃，不同热处理时间对聚丙烯专用料球晶半径的影响见表１。
热处理时间６０ｍｉｎ，不同热处理温度对ＰＰ专用
料球晶半径的影响见表２。
表１和表２显示，低熔体流动速率（ＭＦＲ）专用料ＰＰ２随着热处理时间延长和温度升高晶粒尺寸一直增加。高ＭＦＲ专用料ＰＰｌ尺寸变化比较复杂，随着热处理时间的增加，球晶尺寸逐渐减小，随着热处理温度的提高球晶尺寸先减小后增加。这可能使由于高分子量（低ＭＦＲ）ＰＰ专用料分子链排列比较紧密，随着热量的增加，使结晶尺寸变大，而低分子量（高ＭＦＲ）ＰＰ专用料分子链排
万方数据
列比较疏松，随着热量增加，分子链排列紧密，球晶变小，随着热量进一步被吸收，球晶逐渐变大。
裘１
不同热处理时间的ＰＰ专用料球晶半径
Ｔａｂｌｅ１
Ｃｒｙｓｔａ【Ｉｉｎｅ
ｓｉｚｅｓｏｆＰＰ
ｓｐｅｃｉａＩｔｉｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄ
ａ“ｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｔｉｍｅｓ
ｄ／ｎｍ
￡／ｍｌｎ
１１．３８９．３５９．７８９．０２９．３０８．７５８．７９
８．８７８．１７
９．０５
表２不同热处理温度下ＰＰ专用料球晶半径
Ｔａｂｌｅ２
ＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｚｅｓｏｆＰＰｓｐｅｃｉａｌｔｉｅ３ｐｒｏｄｕｃｅｄａｔ
ｖａｒｉｏｕｓｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
２．２热处理对ＰＰ专用料力学性能的影响
２．２．１
热处理温度对ＰＰ专用料力学性能影响
热处理时间６０ｍｉｎ，不同热处理温度下ＰＰ专用料力学性能的变化见表３。
表３不同热处理温度下ＰＰ力学性能
Ｔａｂｌｅ３
Ｔｈｅｍｅｃｈａｎ；ｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｏｆＰＰｐｆｏｄｕｃｅｄ
ａｔ
ｖａｒｉｏｕｓｈｅａｔｔｒｅａｔｎｌｅｎｔ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
牌号撩鬻篙骱繁
３５．５９４８．５２７５．９２３６．１５
４８．８３Ｏ５．６ｌ胛Ｚ
∞∞ｍ３７．０８６１．１２１５．５１ｍ３８．６３６２．１ｌｌ
毒．９８
ｍ
３９．６２
６２．３６
巧鲇锚“∞
８
∞的∞踮∞
４．１２
３３．４０５２．５６ｌ３．１５３５．００５３．４２９３．５２即ｌ
３５．５９
５３．５７５５．２２∞∞姗ｍ３８．６７５４．５７７
３．８４ｍ
３９．２８
５５．４３
踮盯∞的伯Ｌ∞∞鼹∞ｎ
３．７ｌ
３３．９１４６．８５２５．４８３４．０３
４７．５４６５．４２即３∞∞ｍ３４．９３５７．０１Ｏ５．３５ｍ３５．２４５８．６９１
３．５２
ｍ
３５．２６
５９．７８
踮为＂他钉
ｌ
如∞蚰ｍ幻
３．０２
第２期祖维：热处理条件下聚丙烯专用料晶粒与性能的关系
１４９
由表３结果可知，随着热处理温度升高，３种ＰＰ专用料拉伸强度增加，弯曲强度提高，ＰＰｌ拉伸强度增加幅度较大，但是弯曲强度变化不明显。ＰＰ２与ＰＰ３断裂伸长率随着热处理温度的升高而下降，ＰＰｌ的断裂伸长率出现先升后降的趋势，１００℃时达到最大值９０５．５３％，高温１４０℃时断裂伸长率只有７８．０１％。冲击强度的变化和断裂伸长率的变化规律一致。
２．２．２热处理时间对ＰＰ专用料力学性能影响
热处理温度１００℃，ＰＰ力学性能随时间变化见表４。随着热处理时间的增加，３种ＰＰ专用料的拉伸强度和弯曲强度均有所提高，变化范围相差不大。可见，热处理时间增加与热处理温度升高对材料拉伸强度和弯曲强度的效果是相同的。ＰＰ２、ＰＰ３断裂伸长率随着热处理时间增加而下降，热处理到６０ｍｉｎ出现最小值９６．６３％。ＰＰｌ随着热处理时间增加断裂伸长率一直升高。热处理时间对ＰＰ专用料冲击强度的影响和断裂伸长率的影响规律一致。
裹４不同热处理时间下ＰＰ力学性能
Ｔａｂｌｅ
４
ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＰＰｐｒｏｄｕｃｅｄ
ａｔ
ｖａｒｉｏｕｓｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｉｍｅｓ
牌号茹烹。嘴豁砩警謦繁喘鬻
５３５．５９５８．８９６８１．５２６．１６１０
３７．１５５９．０９５５１．２８５．９２ＰＰ２
２０３７．２７５９．１６４９３．１５５．８２４０３８．０８６１．１２４８１．ＯＯ５．５１６０
３８．２７
６３．２４
９６．６３
５．２１
５３３．７２５４．２５６５２．１０４．７６
１０
３４．６７５６．２３６９３．１３５．０１ＰＰｌ
２０３４．８８５６，４７８３８。２０５。ｌＺ４０３５．５９５８．９５９０５．５３５．２２
６０
３５．０３
５９．１３
９２４．７０
５．３２
５３３．１４５４．８３７４７。７０５。３８１０
３３．３８５５．４２７８４．４０５．４８ＰＰ３
２０３３．９３５６．０８８８４．５０５．５５４０３４．９３５６．１０７７０．４０５．３５６０
３５．４８
５９．９】
６２１．２０
５．２３
２．３结晶结构与力学性能的关系分析
李文东‘９３认为，相对分子质量及其分布对聚丙烯拉伸性能的影响是通过结晶行为实现的，其力学性能的变化应和结晶结构联系起来。热处理使分子链排布更为有序化，结晶逐步完善，以及新的次级结晶出现，结晶度从而提高，表现在力学性
万方数据
质上就是拉伸强度和弯曲强度都有所提高。
从表３、表４看出，几种专用料随着热处理温度升高和时间的延长，拉伸强度和弯曲强度都有所提高。这与冯继云［８］等人研究结果是一致的。
球晶结构对单相ＰＰ专用料的冲击强度和断裂伸长率的影响因素包括球晶大小及分布，结晶度等。因为小尺寸的球晶界面结合强度大，裂纹沿小尺寸球晶界面扩张消耗的能量较高，因而冲击强度和断裂伸长率会提高凹。１０１。所以随着温度升高和时间延长，球晶大小的变化对力学性能影响也很重要。冲击强度和断裂伸长率是由结晶度和球晶大小共同决定的，当有利因素占主导地位时性能就会提高。从表１到表４的数据分析可以得到，冲击强度和断裂伸长率随着球晶的减小而提高。
３结论
（１）随着热处理温度增加和时问延长，结晶度增大，形成较完善的结晶而使ＰＰ专用料拉伸强度和弯曲强度提高。
（２）ＰＰ专用料断裂伸长率和冲击强度与球晶大小有关，小的球晶有利于性能提高。
参考文献
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应用，１９９９（２）：８９—９１．
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Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＰａｒｔＡ），
１９６４（２）：２９７７．
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Ｄ
Ｒ．（不详）．Ｐｏｌｙｍｅｒ
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表面结晶结构的影响［Ｊ］．塑料．１９９５。２４（３）：４８—５１．
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行为的影响［Ｊ］．高分子材料科学与工程，１９９６（１）：４１—４５．［１０］钱欣，程蓉．热处理对ｐ成核聚丙烯结晶结构及力学性能影
响［Ｊ］。工程翅辩应用・２００３，３１（６）：３０一３２。
［１１］徐涛，于杰，金志浩．热处理对聚丙烯结晶度及力学性能的
影响［Ｊ］．贵州科学，１９９９，１７（４）：２６０一２６５．
青岛科技大学学报（自然科学版）第２９卷第２期
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｄａｏＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）２００８年４月文章编号：１６７２—６９８７（２００８）０２’０１４７一０３
Ｖ０１．２９Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００８
热处理条件下聚丙烯专用料晶粒与性能的关系
祖维
（淮阴工学院，江苏淮阴２２３００３）
摘要：采用Ｘ射线衍射研究了不同热处理条件下对３种纤维级聚丙烯专用料的结晶及
结晶尺寸对其力学性能的影响。结果表明，热处理温度增加和时间延长，结晶度增大，而使聚丙烯拉伸强度和弯曲强度提高，结晶尺寸小有利于提高断裂伸长率和冲击强度。关键词：聚丙烯；热处理；结晶性；力学性能
中图分类号：ＴＱ３２５．１
文献标识码：Ａ
ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ
ｏｎ
ｔｈｅＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＳｉｚｅａｎｄ
ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰＰＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ
ＺＵＷｅｉ
（ＨｕａｉｙｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｙｉｎ２２３００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ
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ａｎｄ１０ｎｇｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｉｍｅ．
ＴｈｅｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈｓｏｆＰＰｗｅｒｅｉｎ—
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ｐｅｒａｔｕｒｅ
ｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｊｎｇｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ，ｗｈ订ｅｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｗｏｕｌｄｂｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｓｍａｌｌｅｒｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｚｅ．
ｂｒｅａｋａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＰ；ｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ
聚丙烯（ＰＰ）具有高抗张强度、耐腐蚀、耐磨性、弹性回复性好以及廉价、原料易得等优点［１。４］。近年来，聚丙烯树脂新品种、新牌号层出不穷，聚丙烯专用料应用领域进一步扩大。热处理在金属材料领域已经是改善材料性能的有效手段，有关研究热处理对通用聚丙烯树脂的老化及冲击性能的影响已有报道睛引。但热处理条件下晶粒大小对ＰＰ力学性能的研究较少。为此，本工作采用广角Ｘ射线衍射（ｗＡＸＤ）研究了ＰＰ经热处理后的结晶结构的变化，考察了不同热处理条件对几种聚丙烯专用料力学性能的影响，分析了球品尺寸和力学性能之间的关系。
收稿日期：２００７一０７一１２
１
实验部分
分别采用纤维级聚丙烯专用料ＰＰｌ（ＭＦＲ一
１．１原材料
３３．２６ｇ・（１０ｍｉｎ）叫），美国；ＰＰ２（ＭＦＲ＝１０．０５ｇ・（１０
ｍｉｎ）一１），大连；ＰＰ３（ＭＦＲ；３２．５３
ｇ・
（１０ｍｉｎ）－１），南京。
１．２热处理方法
用上海实验仪器总厂ＺＫ一８２ＢＢ型电热真空干燥箱进行热处理。将烘箱升温至设定温度并恒
温１０ｍｉｎ，放人样条进行恒温处理至规定时间后
取出样条，冷却２４ｈ后即可进行性能测试。
作者简介：祖维（１９８０～），男，讲师
万方数据
１４８
青岛科技大学学报（自然科学版）
第２９卷
１．３性能测试
用震德塑料机械厂有限公司ＣＪＯＭ一３Ｖ型塑料注射成型机将ＰＰ专用料制成标准样条；用深圳市新三思ＣＭＴ４２０４型电子万能试验机按ＡＳＴＭ－Ｄ６３８一０３进行样条的拉伸、断裂伸长率测试；用深圳市新三思ＺＢＣ一４Ｂ型悬臂梁冲击试验
机按ＡＳＴＭ—Ｄ２５６一０４进行冲击强度测试。
１．４结晶结构测试
（１）ＷＡＸＤ分析。对热处理后的拉伸试样采用德国Ｂｒｕｋｅｒ公司Ｄ８Ａｓｖａｎｃｅ型ｘ射线衍射仪进行分析，Ｃｕ靶，Ｋａ射线，测试电压４０ｋＶ，激
发电流３００ｍＡ，扫描范围：１００～３００。
（２）结晶尺寸的计算。在已得到的ＷＡＸＤ谱图上，找出主要结晶峰，再运用计算机积分程序计算晶面衍射峰的半高宽口，并由下式计算专用料的法线方向晶粒的平均尺寸［７］：
ＤｈｋＩ＝最Ａ／［口×ｃｏｓ口］
ＤｈＩｄ——法线方向晶粒尺寸；志——Ｓｃｈｅｒｒｅｒ形状因子（０．８９）；Ａ——Ｏ．１５４０６
ｎｍ；卜晶面
衍射峰的半高宽。２
ｒ结果与讨论
２．１热处理对结晶结构的影响
热处理作用是促进材料内部分子运动，消除其中的应力和缺陷，使结构接近热力学平衡状态。温度太低对改善材料性能作用不大，太高则容易降解老化，本实验选择温度６０～１４０℃，处理时
间５～６０ｍｉｎ。
聚丙烯属结。晶型聚合物，晶区和晶区之问是由非晶区连接并贯穿起来的，热处理后可使微晶尺寸及点阵畸变发生变化［８］。而结晶结构直接影响到材料的力学性能，因此有必要考察热处理对球晶尺寸的影响。热处理温度１００℃，不同热处理时间对聚丙烯专用料球晶半径的影响见表１。
热处理时间６０ｍｉｎ，不同热处理温度对ＰＰ专用
料球晶半径的影响见表２。
表１和表２显示，低熔体流动速率（ＭＦＲ）专用料ＰＰ２随着热处理时间延长和温度升高晶粒尺寸一直增加。高ＭＦＲ专用料ＰＰｌ尺寸变化比较复杂，随着热处理时间的增加，球晶尺寸逐渐减小，随着热处理温度的提高球晶尺寸先减小后增加。这可能使由于高分子量（低ＭＦＲ）ＰＰ专用料分子链排列比较紧密，随着热量的增加，使结晶尺寸变大，而低分子量（高ＭＦＲ）ＰＰ专用料分子链排
万方数据
列比较疏松，随着热量增加，分子链排列紧密，球晶变小，随着热量进一步被吸收，球晶逐渐变大。
裘１
不同热处理时间的ＰＰ专用料球晶半径
Ｔａｂｌｅ１
Ｃｒｙｓｔａ【Ｉｉｎｅ
ｓｉｚｅｓｏｆＰＰ
ｓｐｅｃｉａＩｔｉｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄ
ａ“ｅｒｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｔｉｍｅｓ
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１１．３８９．３５９．７８９．０２９．３０８．７５８．７９
８．８７８．１７
９．０５
表２不同热处理温度下ＰＰ专用料球晶半径
Ｔａｂｌｅ２
ＣｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｉｚｅｓｏｆＰＰｓｐｅｃｉａｌｔｉｅ３ｐｒｏｄｕｃｅｄａｔ
ｖａｒｉｏｕｓｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
２．２热处理对ＰＰ专用料力学性能的影响
２．２．１
热处理温度对ＰＰ专用料力学性能影响
热处理时间６０ｍｉｎ，不同热处理温度下ＰＰ专用料力学性能的变化见表３。
表３不同热处理温度下ＰＰ力学性能
Ｔａｂｌｅ３
Ｔｈｅｍｅｃｈａｎ；ｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｙ
ｏｆＰＰｐｆｏｄｕｃｅｄ
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ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ
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３５．５９４８．５２７５．９２３６．１５
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３５．２６
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３．０２
第２期祖维：热处理条件下聚丙烯专用料晶粒与性能的关系
１４９
由表３结果可知，随着热处理温度升高，３种ＰＰ专用料拉伸强度增加，弯曲强度提高，ＰＰｌ拉伸强度增加幅度较大，但是弯曲强度变化不明显。ＰＰ２与ＰＰ３断裂伸长率随着热处理温度的升高而下降，ＰＰｌ的断裂伸长率出现先升后降的趋势，１００℃时达到最大值９０５．５３％，高温１４０℃时断裂伸长率只有７８．０１％。冲击强度的变化和断裂伸长率的变化规律一致。
２．２．２热处理时间对ＰＰ专用料力学性能影响
热处理温度１００℃，ＰＰ力学性能随时间变化见表４。随着热处理时间的增加，３种ＰＰ专用料的拉伸强度和弯曲强度均有所提高，变化范围相差不大。可见，热处理时间增加与热处理温度升高对材料拉伸强度和弯曲强度的效果是相同的。ＰＰ２、ＰＰ３断裂伸长率随着热处理时间增加而下降，热处理到６０ｍｉｎ出现最小值９６．６３％。ＰＰｌ随着热处理时间增加断裂伸长率一直升高。热处理时间对ＰＰ专用料冲击强度的影响和断裂伸长率的影响规律一致。
裹４不同热处理时间下ＰＰ力学性能
Ｔａｂｌｅ
４
ＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＰＰｐｒｏｄｕｃｅｄ
ａｔ
ｖａｒｉｏｕｓｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｉｍｅｓ
牌号茹烹。嘴豁砩警謦繁喘鬻
５３５．５９５８．８９６８１．５２６．１６１０
３７．１５５９．０９５５１．２８５．９２ＰＰ２
２０３７．２７５９．１６４９３．１５５．８２４０３８．０８６１．１２４８１．ＯＯ５．５１６０
３８．２７
６３．２４
９６．６３
５．２１
５３３．７２５４．２５６５２．１０４．７６
１０
３４．６７５６．２３６９３．１３５．０１ＰＰｌ
２０３４．８８５６，４７８３８。２０５。ｌＺ４０３５．５９５８．９５９０５．５３５．２２
６０
３５．０３
５９．１３
９２４．７０
５．３２
５３３．１４５４．８３７４７。７０５。３８１０
３３．３８５５．４２７８４．４０５．４８ＰＰ３
２０３３．９３５６．０８８８４．５０５．５５４０３４．９３５６．１０７７０．４０５．３５６０
３５．４８
５９．９】
６２１．２０
５．２３
２．３结晶结构与力学性能的关系分析
李文东‘９３认为，相对分子质量及其分布对聚丙烯拉伸性能的影响是通过结晶行为实现的，其力学性能的变化应和结晶结构联系起来。热处理使分子链排布更为有序化，结晶逐步完善，以及新的次级结晶出现，结晶度从而提高，表现在力学性
万方数据
质上就是拉伸强度和弯曲强度都有所提高。
从表３、表４看出，几种专用料随着热处理温度升高和时间的延长，拉伸强度和弯曲强度都有所提高。这与冯继云［８］等人研究结果是一致的。
球晶结构对单相ＰＰ专用料的冲击强度和断裂伸长率的影响因素包括球晶大小及分布，结晶度等。因为小尺寸的球晶界面结合强度大，裂纹沿小尺寸球晶界面扩张消耗的能量较高，因而冲击强度和断裂伸长率会提高凹。１０１。所以随着温度升高和时间延长，球晶大小的变化对力学性能影响也很重要。冲击强度和断裂伸长率是由结晶度和球晶大小共同决定的，当有利因素占主导地位时性能就会提高。从表１到表４的数据分析可以得到，冲击强度和断裂伸长率随着球晶的减小而提高。
３结论
（１）随着热处理温度增加和时问延长，结晶度增大，形成较完善的结晶而使ＰＰ专用料拉伸强度和弯曲强度提高。
（２）ＰＰ专用料断裂伸长率和冲击强度与球晶大小有关，小的球晶有利于性能提高。
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