什麼是結晶度
結晶性高分子中結晶區所占的比例。由密度、DSC的熔解熱、XRD等求得，越高密度與彈性模數越高，透明度則下降。
日文名稱: 結晶化度
「結晶度」出現在2領域的4道練習題中（高分子與複合材料, 生醫材料等）。
這個名詞所屬的領域: 高分子與複合材料
高分子無法完全結晶的原因
高分子的長鏈互相纏結，因此整體無法規則排列。由熔融狀態冷卻時，鏈折疊而成之厚度約10 nm的板狀結晶（片晶）與其間的非晶部交互重疊，再呈放射狀聚集成球晶。結晶度就是這個結晶部的比例。鏈的結構越規則越容易結晶，分支少的高密度聚乙烯結晶度高，側基方向不規則的雜排聚苯乙烯或PMMA幾乎不會結晶。
量測方法與值的差異
在DSC中，以試料的熔解熱ΔHm除以完全結晶的熔解熱ΔHm°求得結晶度。聚乙烯的ΔHm°常用約293 J/g，熔解熱為176 J/g時結晶度約為60%。像PET這樣在升溫中結晶化（冷結晶）的試料，要扣除其放熱。其他還有由密度求得的方法，以及在XRD中區分結晶繞射峰與非晶暈的面積的方法。各量測法視為「結晶」的範圍不同，因此比較數值時要統一方法。
隨成形條件而改變
即使是相同的樹脂，冷卻快時結晶沒有時間成長，結晶度變低；緩慢冷卻或在低於熔點的溫度保持（退火）時則變高。PET瓶是先急冷做成透明的非晶預形體，再以延伸吹塑使分子鏈排列而結晶化，在保持透明下提高強度與氣體阻隔性。聚丙烯則加入成核劑使球晶變細，提高透明性與剛性。考慮成形品的性質時，不只材料的牌號，成形條件也很重要。
對性質與選用的影響
結晶部在熔點Tm之前不會熔化，因此即使在高於Tg的溫度，結晶部也能束縛分子鏈而保持形狀。聚乙烯或聚丙烯在高於其Tg的室溫下雖柔軟卻能維持自立的形狀，原因就在這裡。結晶度越高，彈性模數、耐熱性、耐化學性、氣體阻隔性越高，但耐衝擊性與透明性往往下降。此外，結晶性樹脂因結晶化造成的體積減少，成形收縮有比非晶性樹脂大的傾向，在模具設計中要加以考慮。
練習結晶度的題目
設聚乙烯完全結晶的密度為1.000 g/cm³，完全非晶的密度為0.850 g/cm³。密度0.925 g/cm³試樣的結晶度（質量分率）最接近下列何者？
- A約46%
- B約50%
- C約54%
同種高分子的結晶度提高時，一般會如何？
- A密度與彈性模數上升，透明度下降
- B密度下降，彈性模數上升
- C密度與彈性模數都下降，透明度上升
查看答案與解析
正確答案：A. 密度與彈性模數上升，透明度下降
在結晶區中分子鏈規則而緊密地堆積，因此結晶度越高，密度越高，分子鏈間的交互作用也越強，彈性模數、降伏強度、耐熱性與耐化學品性都會提升。高密度聚乙烯（HDPE）比低密度聚乙烯（LDPE）硬就是這個原因。另一方面，結晶區與非晶區的折射率不同，大小在光的波長程度以上的球晶等會散射光，因此透明度下降而呈乳白色。氣體也不易通過結晶區，因此氣體穿透性降低。密度下降的說法相反，透明度高是PMMA或聚碳酸酯這類非晶性高分子的特徵。
常見問題
結晶度與玻璃轉移溫度、熔點的關係是什麼？
Tg是非晶部開始分子運動的溫度，Tm是結晶部熔化的溫度。結晶度高時Tg處的變化變小，Tm處的熔解熱變大。完全非晶的高分子沒有Tm。
有結晶度100%的高分子嗎？
一般的成形品沒有。由稀薄溶液成長的單晶接近100%，將超高分子量聚乙烯強力延伸的纖維有時可達90%左右，但因有纏結與鏈末端，無法成為完全的結晶。
以DSC求結晶度時要注意什麼？
要統一使用文獻中完全結晶的熔解熱值、扣除升溫中冷結晶的放熱，並注意值會隨升溫速率與熱履歷改變。第1次升溫反映成形時的狀態，第2次反映以一定條件冷卻後的狀態。
解析中的「結晶度」
假設結晶區與非晶區的體積可以相加，質量基準的結晶度為 Xc = ρc(ρs − ρa)/[ρs(ρc − ρa)] = 1.000 × (0.925 − 0.850)/[0.925 × (1.000 − 0.850)] = 0.075/0.13875 ≈ 0.54，即約54%。
設聚乙烯完全結晶的密度為1.000 g/cm³，完全非晶的密度為0.850 g/cm³。密度0.925 g/cm³試樣…在結晶區中分子鏈規則而緊密地堆積，因此結晶度越高，密度越高，分子鏈間的交互作用也越強，彈性模數、降伏強度、耐熱性與耐化學品性都會提升。
同種高分子的結晶度提高時，一般會如何？PVC的結晶度低，塑化劑的效果主要表現為非晶區Tg的下降，並不是只有熔點下降。
在聚氯乙烯（PVC）中添加塑化劑時，玻璃轉移溫度Tg與材料性質會如何變化？提高結晶度會使水不易進入，分解變慢。
只由L體構成的結晶性聚-L-乳酸（PLLA）骨固定釘，在體內要數年才會完全被吸收。使分解變快的方法，下列何者正確？