聚合物结晶结构PPT课件.pptx

晶态聚合物
定义：大量实验证明，如果高分子链本身具有必要的规整结构，同时予以适宜的条件（温度等），聚合物就会发生结晶。
聚合物的结晶结构
结晶结构 = 点阵+ 结构单元
实验依据：1、X射线衍射花样
2、衍射曲线
第1页/共18页
X射线衍射花样
等规立构PS 无规立构PS
等规立构PS既有衍射环也有弥散环， 而无规立构PS仅有弥散环。
第2页/共18页
衍射曲线
等规立构PS的X射线衍射曲线
利用衍射仪，便可得到衍射强度和衍 射角的关系曲线。
结晶聚合物具有尖锐的
衍射峰，非晶聚合物具
有平坦的衍射峰。
通常，结晶聚合物是部分
结晶或半结晶的多晶体，既
有结晶部分也有非结晶部分。
结晶度！！！
第3页/共18页
表征结晶度的意义
第4页/共18页
表征结晶度的意义
聚合物的一些物理性能和机械性能与其结晶度有着密切的关系。结晶度越大，晶区范围越大，材料的强度，硬度，刚度越高，密度越大，尺寸稳定性越好，同时耐热性和耐化学性也越好。
所以，结晶度是表征聚合物性质的重要参数。
第5页/共18页
结晶度
概念：试样中结晶部分所占的质量分数（质量结晶度 ）或者体积分数（体积结晶度 ）。
由于部分结晶聚合物中，晶区和非晶区的界限并不明确，无法准确测量结晶部分的质量或者体积。
所以结晶度的概念缺乏明确的物理意义，其数值也随测量方法的不同而不同。
——结晶部分的体积和质量
——非晶部分的质量和体积
第6页/共18页
目前表征结晶度的方法
1、密度法
基本依据：分子链在结晶区规整堆砌，故晶区的密度（pc）大于非晶区的密度(pa)。晶区的比体积(Vc)小于非晶区的比体积(Va)。部分结晶聚合物的密度介于晶区密度和非晶区密度之间。
假定：式样的比体积=晶区和非晶区比体积的线性加和。
即：

则
第7页/共18页
假定：式样的密度=晶区密度和非晶区
密度的线性加和。
即：
则：
从以上两个求解结晶度的公式可知，若要求得结晶度，需已知3个量，式样的密度，结晶区的密度，非晶区的密度。
式样密度 ——用密度梯度管进行实测
晶区密度 ——聚合物完全结晶时的密度
非晶区密度——聚合物完全非结晶时的密度
目前很多聚合物的结晶区和非晶区密度从
手册中便可查得
第8页/共18页
晶区密度：聚合物完全结晶时的密度
——晶胞密度
▲
第9页/共18页
完全非结晶密度
1、可以从熔体的比体积-温度曲线外推到被测温度求得。
2、也可以将熔体淬火，以获得完全非结晶的试样，然后进行实测。
▲
第10页/共18页