晶态结构模型及单晶、球晶结构.ppt

Chapter 2
高聚物的凝聚态结构
晶态结构模型

X射线衍射实验结果()晶区和非晶区共存
(2)晶区尺寸大约为10nm
心
无规聚丙烯
等规聚丙烯
铝箔
缨状胶柬模型(两相模型)
Fringed micelle model (Two-phase model)
模型的特点
口晶区与非晶区共存;在晶区中分子链互相平行排列,在
非晶区中分子链互相缠结呈卷曲无规排列;一个分子链
可以同时穿越若干个晶区和非晶区。
口可解释的事实
■密度、熔限、拉伸聚合物的光学双折射与圆弧衍射花样等
口局限
未描述晶体的具体形状
未提出晶体间的关系
未体现结晶条件的影响
单晶的发现及其结构
1957年, Keller、 Till, Fischer
同时报道了聚合物单晶的发现
单晶的结构特点
(1)厚度100A
(2)厚度随结晶温度增加而增加
(3)分子链沿厚度方向取向
00A
PE单晶中分子链的构象
10nm=40个单体单元~1000分子量

分子量5万的聚乙烯链长度为500mm
分子链唯一的方式是在厚度方向上折叠
3
10nm
折叠链模型
Folded chain model
规则近邻折叠
近邻松散折叠
无规折叠(插线板)
聚乙烯菱形晶片的扇形化
Wittmann JC,Lotz B J Polym Sci, Polym Phys. 23: 205(1985)
聚乙烯单晶片硝化GPC实验
M部分的含量应大于95%
单晶片表层折叠部分非常厚,
即并非规则折叠,而是松散折叠
小角中子散射(SANS)测定分子尺寸的结果
聚合物
结晶过程
M) hm/g
熔融态
结晶态
从熔体中淬火


从熔体中淬火


淬火后在137C退火

LPs在200℃等温结品1小时

~
近邻折叠
熔融态
无规折叠□