級結構結晶ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-15 01:28 本頁面
【文章內容簡介】 同時存在，說明晶區(qū)和非晶區(qū)共存。（ 2）晶區(qū)尺寸大約為 100A，晶區(qū)尺寸遠小于分子鏈伸直長度。 聚乙烯的 XRD圖 纓狀微束模型的實驗證據 非晶 PE 結 晶 PE （ 2） 折疊鏈模型 聚合物晶體中，高分子鏈以折疊的形式堆砌起來的。 伸展的分子傾向于相互聚集在一起形成鏈束，分子鏈規(guī)整排列的有序鏈束構成聚合物結晶的基本單元。這些規(guī)整的有序鏈束表面能大，自發(fā)地折疊成帶狀結構，進一步堆砌成晶片。 特點 ： 聚合物中晶區(qū)與非晶區(qū)同時存在，同一條高分子鏈可以是一部分結晶，一部分不結晶；并且同一高分子鏈可以穿透不同的晶區(qū)和非晶區(qū)。 折疊鏈模型 （ 3） 插線板模型（ Flory） 在晶片中，同一分子相連的兩 鏈段 并不像折疊鏈模型那樣，都是相鄰排列的，相反是非相鄰排列為主，或者說相鄰排列的鏈段可以屬于不同的分子。 不規(guī)則近鄰 無規(guī)，非近鄰為主 插線板模型 ( Flory) 幾種模型的比較 規(guī)則近鄰 （ Keller） 折疊 鏈 模型 3. 聚合物的非晶態(tài)結構模型 (1) 無規(guī)線團模型 Flory認為，在非晶態(tài)聚合物的本體中，分子鏈構象與溶液中一樣，呈無規(guī)線團狀，且相互纏結，整個聚集態(tài)結構是均相的。 （ 2）局部有序模型 （兩相球粒模型） Yeh則認為，非晶聚合物中也存在一定程度的局部有序，主要包括 24nm范圍的局部有序區(qū)（ 粒子相 ）和 15nm的 粒間相 （無規(guī)線團、鏈端和連接鏈等）兩部分 。 兩相球粒模型 可以解釋 ： （ 1）非晶態(tài)聚合物的密度比按無規(guī)線團的計算值大； （ 2）許多聚合物的結晶速率很快。說明局部有序區(qū)的存在為結晶的迅速發(fā)展準備了條件。 4. 結晶能力和結晶度 高分子形成結晶的能力要比小分子弱得多。大多數高分子是不結晶或很難結晶的。能結晶的稱為 結晶性高分子 ，不能結晶的稱為 非結晶性高分子 。 要注意 結晶性高分子 與 結晶高分子 的 區(qū)別 ： 例如，聚酯 PET是結晶性高分子，但如果沒有適當的結晶條件，例如從熔體 驟冷 ，得到的是非晶態(tài)，此時不能稱為結晶高分子。也就是說 結晶能力 除了與高分子的結構因素有關外，還有溫度等外界因素。 以下只討論結構因素。 具有不同聚集態(tài)結構的聚酯切片 (a) 非晶態(tài)的透明切片 (b) 晶態(tài)的乳白色切片 ? 一般，聚合物必須具有化學結構和幾何結構的 對稱性和 /或 規(guī)整性 才能結晶。 ?比較以下聚合物的結構及其最大結晶度就能說明這個問題。 ?通過對稱性也能說明為什么 PE能結晶，而 PS和 PMMA是典型的非晶性聚合物。 （ 1）規(guī)整性對結晶的影響 C H 2 CC lnC l C CnC H 2 C HC lnC lFFF7 ％ 7 5 ％ （ 注 ： 氯 與 氟 的 體 積 相 差 不 大 ）9 5 %?對于二烯類聚合物， 反式 的對稱性比順式好，所以反式更易結晶。 ?全同立構 的聚丙烯比間同立構的聚丙烯更易結晶，而無規(guī)聚丙烯不能結晶，實際上無規(guī)聚丙烯沒有強度，根本不能作為塑料使用。 ?共聚 破壞了鏈的規(guī)整性，所以無規(guī)共聚物通常不能結晶。例如 PE和 PP都是塑料，但乙烯和丙烯的無規(guī)共聚物 (丙烯 25％以上 )卻是橡膠。 ?柔順性 是結晶生長時鏈段向結晶表面擴散并排列所必需的。柔性很好的 PE即使從熔融態(tài)直接投入到液氮中也仍能結晶，相反柔性差的 PC在通常情況下不結晶。柔性中等的 PET只有緩慢冷卻時才結晶，冷卻稍快就不結晶。 ?結晶度定義 ：試樣中結晶部分所占的質量分數或體積分數。 式中： X表示結晶度，下標 c
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