5.1 聚合物结构
对于理解关于一特定连接器所使用的塑料而作出的恰当的选择,了解聚合物的结构常识是必要的。从一个微观观点来考虑,聚合物可画分为两类:无定型聚合物和晶质聚合物。
5.1.1 非晶体聚合物
非晶体聚合物由聚合物内链组成,这些内链以一个随机无序的形式排列。在这里把它们看作为一碗意大利面条,如图1 所示。相对晶体聚合物,非晶体聚合物被认为有更宽的熔解范围、更低的收缩率、更低的warpage 和更低的流动性。它们具有良好的延展性、抗冲击强度及尺寸稳定性。这些原料包括了非晶体聚合物范围,且它们所拥有的大量物理和机械性能,具有很强的温度依赖性。低温时,非晶体聚合物是玻璃质的,坚硬但易碎。随着温度的增加,非晶体聚合物超过了自身玻璃质转换温度Tg,加热到该温度时,聚合物结构转向橡胶质(在冷却时,转化为玻璃质)。在Tg 温度上,聚合物将失去明显的自身所有的机械性能,如图5.2 所示,in modulus shown 这些性能会急剧下降。因此,当以非晶体聚合物原料来设计连接器时,考虑大致的使用温度是首要的。关于非晶体聚合物有聚苯乙烯和聚碳酸酯等。5.1聚合物结构
5.1.2. 晶体聚合物
通常所说的晶体聚合物指半晶体聚合物并包括晶体、非晶体聚合物范畴,而非晶体聚合物只包括非晶体聚合物。晶体聚合物被推断以图5.3 所示结构有序的排列。随着早期的推断。晶体聚合物被想象成一碗混合了煮熟的和直硬未熟的意大利面条。这种有序通常是由于聚合物内链有这样一个结构,可让它们排成直线并聚集形成晶体范围。直线型态由这样的几何特征而来,并被在聚合物内链间形成的低能量化合物所保持这些低能量化合物如氢合物等。中间链的结合依靠内链长(即分子量),这就是为什么分子量是如此重要的塑料原料参数的原因。塑料原料里晶体的百分比由聚合物类型(化学组成)所决定,它也影响着内链主链的柔韧性,和能促进结晶的可能的内链反应。例如:尼龙内链有能力形成氢合物,因此在聚合物内促进了结晶。聚酯也能形成氢合物,并影响构成聚合物内链的化学单元长度,因此促进了结晶。晶体聚合物sharper 熔点和玻璃质转化温度,比起无定型聚合物具有更高的系数和抗拉强度。尽管它们的抗冲击性能低于那些非晶体聚合物,但通常认为晶体聚合物具有良好的化学抗蚀力。在熔融状态,晶体聚合物也是非晶体的;也就是说,聚合物内链以随机的方向排列。但随着熔液的冷却,内链开始直线排列并形成晶体聚合物。直线型式可促使先前提到的系数和化学抗蚀力的加强。通常,原料晶体的性质能对连接器组件的制程和物理性能施加一个可预测的影响。随着成型过程所使用的成型方法及添加进基体塑料的化合物的变化,晶体也随之变化。随着晶体百分比的增加,机械性能也增强。图5.4 表示了一典型的应力-应变曲线。当晶体增加时,如前叙,随晶体百分比的增长,屈服点和主要的强度会提高。被作为一种衡量硬度的尺度的弹性的模量(应力对应应的比率)也在增加,但晶体的增长通常会造成原料韧性的下降。而内链的直线排列和前述的中间链聚合,引起了机械性能的提高。在聚合物的机械性能上,晶体的增长具有明显的影响。晶体聚合物主要有乙烯聚合物的氯化物(PVC),尼龙和聚酯,例如:聚乙稀、对苯二酸盐(PET)和聚丁烯(PBF)。工程塑料原料现在这将有助于详细调查一些使用频率很高的连接器原料。这些原料将根据它们是否属于晶体或非晶体聚合物而划分为两大类。5.1聚合物结构