聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)(完整版)
【正文】 021cm3 Z = 3 [2 + 4 (1/2)] = 12 ρc = (MZ) /(NAV) = (2) 螺旋結(jié)構(gòu) 等規(guī)聚丙烯的結(jié)晶結(jié)構(gòu) . 結(jié)晶形態(tài) （ 1）單晶（ Single crystal） 形成條件：具有一定幾何外形的薄片狀晶體。 樹(shù)枝晶生成原因在于晶片的某些特殊部位比其它部位占優(yōu)勢(shì)，造成結(jié)晶的不均勻發(fā)展，形成分枝，這些分枝由許多單晶片組成。 異相 成核 —由外加晶種、未熔化微晶或雜質(zhì)。 用偏光顯微鏡觀(guān)察聚合物球晶時(shí)，發(fā)現(xiàn)一定條件下 (例如高過(guò)冷度 )球晶呈現(xiàn)更復(fù)雜的 環(huán)狀圖案 ，即在黑十字消光圖像上重疊著明暗相間的消光 同心圓環(huán) 。 形成條件：溶液結(jié)晶時(shí)邊緩慢攪拌邊結(jié)晶；拉伸擠出時(shí)有雙向應(yīng)力場(chǎng)作用。 應(yīng)用： 合成纖維 單晶 樹(shù)枝晶 球晶 伸直鏈晶片 串晶（新領(lǐng)域） 柱晶 (補(bǔ)充 ) 纖維狀晶片 形 成條件 結(jié)構(gòu)特征 結(jié)構(gòu)模型就需要解決結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題 ： （ 1） 將晶態(tài)與無(wú)定形態(tài)的兩相分開(kāi) （ 2） 晶片中各分子鏈可否分開(kāi) . 結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)模型 （ 1）纓狀微束模型（兩相模型） 模型： 微束構(gòu)成結(jié)晶區(qū) ， 微束之間是非晶區(qū) ， 分子鏈可以串入晶體 ， 也可串入非晶體 。 假定試樣的比體積等于晶區(qū)和非晶區(qū)比體積的線(xiàn)性加和 假定試樣的密度 P等于晶區(qū)和非晶區(qū)密度的線(xiàn)性加和，即 結(jié)晶度的測(cè)試方法 依據(jù)： x射線(xiàn)衍射法 該法測(cè)定晶態(tài)聚合物結(jié)晶度的依據(jù)為：總的相干散射強(qiáng)度等于品區(qū)和非晶區(qū)相十散射強(qiáng)度之和，則： 式中 Ac ——衍射曲線(xiàn)下晶區(qū)衍射嶺的面積； Aa——衍射曲線(xiàn)內(nèi) F品區(qū)散射峰的面積； K——校正因子 . 結(jié)晶度的測(cè)試方法 c. 量熱法 依據(jù)： 根據(jù)聚合物熔融過(guò)程中的熱效應(yīng)來(lái)測(cè)定結(jié)晶度。 （ 3） 纏結(jié)解纏是微觀(guān)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程 。 （ 1） 向列型 （ N相 ） ： 一維有序 ， 完全沒(méi)有平移有序； 類(lèi)似水流狀 ， 有取向分子組成 ， 流動(dòng)性大； 可用于液晶顯示，對(duì)電、光的響應(yīng) 。主鏈柔性增加，液晶的轉(zhuǎn)變溫度降低。 . 液晶的流變性 PPTA濃硫酸溶液的粘度－溫度曲線(xiàn) 20℃ ， M＝ 29700 PPTA濃硫酸溶液的粘度－溫度曲線(xiàn) 濃度 ％， M＝ 29700 液晶態(tài)溶液的粘度－溫度之間的變化規(guī)律也不同于一般高分子溶液體系。 44 取向度的測(cè)量方法 聲速傳播法： 可反映整個(gè)分子鏈的取向，能較好的說(shuō) 明聚合物結(jié)構(gòu)與力學(xué)強(qiáng)度的關(guān)系 光學(xué)雙折射： 反映非晶區(qū)的鏈段取向 廣角 X射線(xiàn)衍射： 測(cè)得晶區(qū)的取向度 小角激光光散射法： 收縮率表征： 其它： 未取向 延伸 50％ 延伸 200％ 延伸 300％ 延伸 400％ 延伸 100％ 延伸 447％ 延伸 635％ 高分子合金（多組分聚合物） 體系中存在兩種或兩種以上不同的聚合物組分，不論 組分之間是否以化學(xué)鍵相互連接。增容劑可以是與 A、 B兩種高分子化學(xué)組成相同的嵌段或接枝共聚物，也可以是與 A、 B的化學(xué)組成不同但能分別與之相容的嵌段或接枝共聚物 . 如： 聚乙烯／聚苯乙烯共混體系中，以乙烯和苯乙烯的嵌段或接枝共聚物為增容劑 . 又如： 聚酰胺 (PA)與聚烯烴共混，采用“原位”或“就地”增容方法 . 聚合物之間相容性的判別方法 （ 1） 觀(guān)察共混體系的透光率，透明則為相容的均相體 系，呈現(xiàn)混濁 則為非均相體系； （ 2） 判斷共混物的 Tg ； （ 3） 用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡直接觀(guān)察分散相的尺 寸及其分布。 特點(diǎn) ： 各向異性，取向是熱力學(xué)上的非平衡狀態(tài)。例如 : 前者 在 Tg＝ 309K形成向列型液晶相， Ti ＝ 374K；溫度范圍△ T ＝ 65K ； 后者 在 Tg ＝ 333K 形成近晶型液晶相， 398K轉(zhuǎn)變成向列型液晶， Ti ＝ 535K ， △ T ＝ 202K。層內(nèi)二維有序、可活動(dòng)，垂直方向上的層間流動(dòng)困難，混濁液體。 （ 5） 各分子鏈間相互貫通 ， 它們之間可以纏結(jié) ， 但并不存在局部有序的結(jié)構(gòu) ， 整個(gè)非晶固體是均相的 。 △ H值可由差示掃描量熱儀 (DSC)熔融峰的面積來(lái)測(cè)量。 無(wú)法解釋 ：?jiǎn)尉Ш颓蚓ЫY(jié)構(gòu) 。 應(yīng)用： 雙向強(qiáng)度更高 –材料的追求目標(biāo)。 見(jiàn)圖 ： 表明球晶是由徑向發(fā)射的微纖 (fibril)組成，這些微纖就是長(zhǎng)條狀 扭曲的片晶 ，如下圖所示；正是由于 片晶的協(xié)同扭曲 造成了偏光顯微鏡所見(jiàn)同心消光圓環(huán)的形成。成核初期階段先形成一個(gè)多層片晶，然后逐漸向外張開(kāi)生長(zhǎng)，不斷分叉形成捆束狀形態(tài)，最后形成填滿(mǎn)空間的球狀晶體，見(jiàn)圖。 在正交偏光顯微鏡下可觀(guān)察到其特有的黑十字消光或帶同心圓的
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