聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)(存儲版)
【正文】 剛性結(jié)構(gòu) —致介單元 液晶基元 柔性分子鏈 柔性間隔 . 液晶的化學(xué)結(jié)構(gòu) 按 形成條件 進(jìn)行分類： ： 由加熱得到的熔融態(tài) 各向異性 。 例如 : x＝ 2時，不形成液晶相； x＝ 11時，呈現(xiàn)近晶型液晶相行為。 （ 3） X射線衍射 向列型、膽甾型 相差不大 有 ~。 雙軸取向： 材料沿互相垂直的兩個方向 (x, y方向 )拉伸，面積增加，厚度減小，高分子鏈或鏈段傾向于與拉伸平面 (x, y平面 )平行排列，但在 xy平面內(nèi)分子的排列是無序的。隨著分散相含只的逐漸增加．分散相從球狀分散變成棒狀分散，到兩個組分含量相近時，則形成層狀結(jié)構(gòu)，這時兩個組分在材料中部成連續(xù)相。按照外力作用方式不同，取向可分為兩種： 單軸取向， 雙軸取向。 向列性 大理石波浪形條紋； 近晶型 扇形 、 錐形條紋； 膽甾型 平行條紋 。在主鏈液晶基元之間引入柔性鏈段，增加了鏈的柔性，使聚合物的 Tm降低，可能呈現(xiàn)熱致液晶行為。 液晶結(jié)構(gòu)： 由各向異性的結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦? 向同性的液態(tài)要經(jīng)過各向異性的 液態(tài)結(jié)構(gòu)，這種狀態(tài)就是液晶。 β越小， Dhkl越大，晶粒尺寸越大 L —— 長周期內(nèi)結(jié)晶部分的厚度 Xc —— 試樣的結(jié)晶度 模 型： 高分子鏈不能結(jié)晶 ， 無規(guī)分布 解決問題： 橡膠的高彈性 不能解決： 聚合物的熔體冷卻時能馬上結(jié)晶 ， 分子鏈馬上規(guī)則排列 。 解釋： 單晶 缺點(diǎn)： 其中存在能量問題 。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 單向強(qiáng)度大，沿應(yīng)力方向成行地形成晶核，再向四周生長成折疊鏈晶片。如 PE： 200℃ 400MPa 密度為 Tm=140℃ 熔點(diǎn)附近緩慢結(jié)晶，即形成極大的球晶 —極限伸直鏈。聚合物的球晶可以呈現(xiàn)為 正光性， 即 nr 大于 nr ；或 負(fù)光性， 即 nr 小于 nr 。 小角激光散射法測定：球晶分子鏈總是 垂直于徑向 。 單 晶 高分子單晶的生長規(guī)律與小分子相似，為了減少表面能，往往是沿著 螺旋位錯中心不斷盤旋生長變厚 。用 晶面指數(shù) 來標(biāo)記：晶面與 a,b,c三晶軸的交點(diǎn)。 晶體結(jié)構(gòu)和點(diǎn)陣的關(guān)系 根據(jù)點(diǎn)陣的性質(zhì)，把分布在同一直線上的點(diǎn)陣叫 直線點(diǎn)陣 ； 分布在同一平面中的點(diǎn)陣叫 平面點(diǎn)陣 ； 分布在三維空間的點(diǎn)陣叫 空間點(diǎn)陣 。但PE、 PP等由于結(jié)構(gòu)規(guī)整，易結(jié)晶，而作塑料使用。 通常 Ed： 6~12kJ/mol 從關(guān)式看： Ed只與 α成正比，與 R6成反比，與 T無關(guān) 6212221 )(RE D???? ???（ 3）色散力 分子 瞬時偶極之間 的相互作用力，存在于一切分子之中，最常見的一種。永久偶極與誘導(dǎo)偶極之間的相互作用叫誘導(dǎo)力。 根據(jù) CED不同，將高分子進(jìn)行分類： CED﹤ 300(280)J/cm3 橡膠 ， CED小，分子易運(yùn)動。 每個質(zhì)點(diǎn)代表的就是晶體的結(jié)構(gòu)單元。 共面的質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成晶面。如： PE、 POM、尼龍、線性聚酯等。 球晶的黑十字消光現(xiàn)象 球晶 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 圓球狀晶體，尺寸較大 。 球晶生長過程示意圖 PEO結(jié)晶過程正交偏光顯微鏡觀察的生長球晶 晶核少，球晶較小時，呈現(xiàn)球形；晶核多并繼續(xù)生長擴(kuò)大后，成為不規(guī)則的多體．如下圖所示： 球晶的雙折射指徑向折射率 nr和切向折射率 nt之差，它取決于沿徑向堆砌的片晶上晶粒 (或微晶 )的雙折射。 （ 4）伸直鏈晶片 形成條件： 主要形成于極高壓力下 。 （ 6） 柱晶 形成條件： 應(yīng)力作用下冷卻結(jié)晶。 （ 2）折疊鏈模型 模型： 伸展的 PE鏈形成鏈?zhǔn)?，相互搭接而成，為減少表面能，折疊成帶狀，堆積成晶片。 100％結(jié)晶的樣品可以通過測定一系列不同結(jié)晶度試樣的△ H (即峰面積 )，然后外推到 xc 100％來確定△ H0 . 量熱法 （ 2）晶粒尺寸和晶片厚度 利用 x射線衍射曲線測定晶粒尺寸，根據(jù) Scherrer公式： 式中 : Dhkl ——(hkl)法線方向的平均尺寸， nm； k——Scherrer形狀因子 ()； β——(hkl)晶面衍射蜂的半高寬 (弧度 )。 . 問題討論 液 晶 ： 某些物質(zhì)在熔融態(tài)或溶液狀態(tài) 下，所形成的有序流體的總稱。 依靠端基的相互作用
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