高聚物結(jié)晶情形分析-wenkub
2023-05-25 22:25:26 本頁面
【正文】 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程中形成的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。 第一節(jié) 高聚物結(jié)晶速度的測定 ? 結(jié)晶速度是結(jié)晶過程研究的一個(gè)基本物理量，其測量方法也是結(jié)晶動力學(xué)研究的主要內(nèi)容。球晶 b。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?。直徑通常? 100 μm，大的甚至可達(dá)厘米數(shù)量級。 ? 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。 ? 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。 ① 基本原理 ? ，將高聚物與惰性跟蹤液裝入膨脹計(jì)，抽成真空（以防下一步產(chǎn)生氣泡）； ? ，使高聚物全部成為非晶態(tài)熔體； ? ，將膨脹計(jì)移入預(yù)先控制好的恒溫槽中，使高聚物迅速冷卻到預(yù)定溫度； ? 、記錄毛細(xì)管內(nèi)液柱高度隨時(shí)間的變化，便可以考察結(jié)晶進(jìn)行的情況。 0thhhh????? 由圖可看出：在等溫結(jié)晶過程中，體積變化起先是較慢的，一段時(shí)間后，體積收縮加快，之后又逐漸慢下來，最后，變得非常緩慢。熔融高聚物試樣是光學(xué)各向同性，把它放在兩個(gè)正交的偏振片之間時(shí)，透射光強(qiáng)度為 0。 ? 從曲線可以看出，在達(dá)到樣品的熱平衡時(shí)間后，首先是結(jié)晶速度很慢的誘導(dǎo)期，在此期間沒有透過光的解偏振發(fā)生，而隨著結(jié)晶開始，解偏振光強(qiáng)的增強(qiáng)越來越快，并以指數(shù)函數(shù)形式增大到某一數(shù)值后又逐漸減小，直到趨近一個(gè)平衡值。結(jié)晶爐的頂部和底部開設(shè)圓孔小窗，供檢測系統(tǒng)的光路通過。 ③ 光學(xué)解偏振法與膨脹計(jì)法的對比 光學(xué)解偏振法 膨脹計(jì)法 適用范圍 同時(shí)適用于高、低速結(jié)晶 僅適用于低速結(jié)晶 優(yōu)缺點(diǎn) 數(shù)據(jù)處理 試樣用量少，熱平衡時(shí)間短，可自動測量，是較好的方法。 n－ Avrami指數(shù)，為一整數(shù)，它與成核機(jī)理和生長方式有關(guān)， n＝生長的空間維數(shù)＋時(shí)間維數(shù)，異相成核的時(shí)間為 0，均相成核為 1。結(jié)晶速率最大值 Tc,max出現(xiàn)在 Tg與Tm之間，可以從 Tm和 Tg值來估計(jì)，公式如下： , m a x ( )cmTT??, m a x 0 .6 3 0 .3 7 1 8 .5c m gT T T? ? ?? 如果用膨脹計(jì)法或光學(xué)解偏振法觀察高聚物的等溫結(jié)晶過程，可以得到一組等溫結(jié)晶曲線。用結(jié)晶度來描述這種狀態(tài)，其定義是： ? ?? ?caw ccc a c aWXWW? ? ? ???? ? ? ? ?或 av ccc a c aVXVV? ? ???? ? ? ?? 式中： Xcw和 Xcv分別是重量結(jié)晶度和體積結(jié)晶度， ρ、 ρa(bǔ)、 ρc分別為試樣、非晶部分和結(jié)晶部分的密度。 ? (2)光學(xué)性能 結(jié)晶使高聚物不透明，因?yàn)榫^(qū)與非晶區(qū)的界面會發(fā)生光散射。淬火或添加成核劑能減小球晶尺寸，而退火用于增加結(jié)晶度，提高結(jié)晶完善程度和消除內(nèi)應(yīng)力
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