高聚物結(jié)晶情形分析(已修改)
2025-05-30 22:25 本頁(yè)面
【正文】 第六章 高聚物結(jié)晶情形分析 ? 研究意義：聚合物的基本性質(zhì)主要取決于鏈結(jié)構(gòu)，而高分子材料或制品的使用性能則很大程度上還取決于加工成型過(guò)程中形成的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 ? 聚集態(tài)可分為晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)等，晶態(tài)與非晶態(tài)是高分子最重要的兩種聚集態(tài)。高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是指高分子鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)，也稱為超分子結(jié)構(gòu)。 ? 了解高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成條件，以獲得具有預(yù)定結(jié)構(gòu)和性能的材料，是必不可少的，同時(shí)也為高聚物材料的物理改性和材料設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。 第一節(jié) 高聚物結(jié)晶速度的測(cè)定 ? 結(jié)晶速度是結(jié)晶過(guò)程研究的一個(gè)基本物理量，其測(cè)量方法也是結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究的主要內(nèi)容。 一、高分子結(jié)晶的形態(tài) ? 高分子的結(jié)晶形態(tài)主要有球晶、單晶、伸直鏈晶片、纖維狀晶、串晶、樹(shù)枝晶等。球晶是其中最常見(jiàn)的一種形態(tài)。 a。球晶 b。單晶 c。伸直鏈片晶 d。纖維狀晶 e。串晶 五種典型的結(jié)晶形態(tài) 高分子主要結(jié)晶形態(tài)的形狀結(jié)構(gòu)和形成條件 名稱 形狀和結(jié)構(gòu) 形成條件 球晶 球形或截頂?shù)那蚓?。由晶片從中心往外輻射生長(zhǎng)組成 從熔體冷卻或從 ％溶液結(jié)晶 單晶 厚 10～ 50nm的薄板狀晶體，有菱形、平行四邊形、長(zhǎng)方形、六角形等形狀。分子呈折疊鏈構(gòu)象，分子垂直于片晶表面 通常只能在特殊條件下得到，一般在極稀溶液(％ ~％ )中緩慢結(jié)晶生成的 伸直鏈片晶 厚度與分子鏈長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)钠瑺罹w，分子呈伸直鏈構(gòu)象 高溫和高壓（通常需幾千大氣壓以上） 纖維狀晶 “纖維 ” 中分子完全伸展，總長(zhǎng)度大大超過(guò)分子鏈平均長(zhǎng)度 受剪切應(yīng)力（如攪拌），應(yīng)力還不足以形成伸直鏈片晶時(shí) 串晶 以纖維狀晶作為脊纖維，上面附加生長(zhǎng)許多折疊鏈片晶而成 受剪切應(yīng)力（如攪拌），后又停止剪切應(yīng)力時(shí) 二、高聚物球晶的特征 ? 球晶是高聚物結(jié)晶的一種最常見(jiàn)的特征形式。當(dāng)結(jié)晶性的高聚物從濃溶液中析出，或從熔體冷卻結(jié)晶時(shí)，在不存在應(yīng)力或流動(dòng)的情況下，都傾向于生成這種較為復(fù)雜的結(jié)晶，它呈球形。直徑通常在 100 μm，大的甚至可達(dá)厘米數(shù)量級(jí)。較大的球晶（ 5 μm以上）很容易在光學(xué)顯微鏡下觀察到。 ? 晶體的圖像特征：在正交偏光顯微鏡下觀察，呈現(xiàn)特有的黑十字消光圖像。 ? 黑十字消光圖像是高聚物球晶的雙折射性質(zhì)和對(duì)稱性的反映。 ? 偏光顯微鏡：在普通顯微鏡基礎(chǔ)上，增加起偏振鏡和檢偏振鏡，試樣置于兩者之間。 ? 對(duì)于球晶內(nèi)部結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的研究，需更高檔次的儀器，電子顯微鏡是一種有力的工具。 三、高聚物結(jié)晶速度的測(cè)定 ? 結(jié)晶速度是結(jié)晶過(guò)程研究的一個(gè)基本物理量，其測(cè)定方法也是結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究的主要實(shí)驗(yàn)手段。 ? 與小分子類似，高聚物的結(jié)晶過(guò)程也包括晶核的形成和晶核的生長(zhǎng)兩個(gè)步驟，因此結(jié)晶速度應(yīng)該包括成核速度，結(jié)晶生長(zhǎng)速度和由它們共同決定的結(jié)晶總速度。 ? 成核速度：用偏光顯微鏡，電鏡直接觀察單位時(shí)間內(nèi)單位體積生成的晶核數(shù)目。 ? 結(jié)晶生長(zhǎng)速度：用偏光顯
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