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1、(三)高聚物的聚集态结构表征一、高聚物的聚集态结构碑。。:高聚物结构可分为二大类一为分子内的冬,结构是研究一个分子链中原子或基团之间的力申丧宙考蓄八/几,。何排列即高聚物的链结构另一为分子间,2010挪的结构是研究单位体积内许多分子链之间的郡o飞自拓邢书一兴,,几何排列即高聚物的聚集态结构也称超分X子结构。高聚物链结构是决定高聚物基本性质姻的主要因素,各种高聚物由于链结构不同其性z。。泄。,,质则完全不同例如聚乙烯柔软能结晶聚,苯乙烯硬而脆不能结晶全同立构聚丙烯常温,下是固体可以结晶而无规立构聚丙烯常温下则为粘稠的液体等
2、。高聚物聚集态结构是在加,7580盯9D工成型过程中形成的是决定高聚物成型品使用性能的主要因素。即使具有同样链结构的同姑矗度%,,一种高聚物由于加工成型的条件不同其成图1聚甲醛结晶度与力学性能的关系型品。,的使用性能就有很大差别例如结晶取。向程度的不同直接影响纤维和薄膜的力学强生成球晶大小不同而异从图2中可以看到球、、;晶尺度结晶大小和形态影响了塑料制品的耐冲击寸愈小抗张强度断裂伸长和模量等愈、;。强度开裂性能和薄膜的透明度以及高聚物高一般材料的强度S与球晶大小的关系如混合体系的区域结构直接与体系的性能有关下:。,S=K
3、等因此对高聚物制品来说链结构只是间接杯万,影响其性能;n而聚集态结构才是直接影响其性其中K为系数为单位体积内球晶的数。。,能的因素目单位体积内球晶数目愈多即表示球晶愈根,。据分子链排列的有序程度不同高聚物小球晶大小特别对高聚物薄膜的透明度有很。的聚集态结构可分为晶态结构和非晶态结构大关系,由于高聚物晶区和非晶区折光指数不晶态结构是高聚物材料中很重要的部分,同,,结晶因此球晶的存在产生光的散射使薄膜成,。,能使高聚物材料具有许多优越的性能但是往为不透明或半透明球晶愈小则透明度愈高,反映在性能上,可得到完全透往由于所形成的晶
4、态结构不同当球晶小到与光的波长相当时。、。就有很大差异无论是纤维薄膜或是塑料制明的薄膜除了结晶度和球晶大小对材料性能,,、、,品其结晶度愈高抗张强度屈服应力模有影响外在不同成型条件下生成不同的结晶,形,。量等愈高但断裂伸长和耐冲击强度降低如图态结构材料的性能也有很大差异例如普。,,1所示在相同结晶度的材料中其性能因其通成型的薄膜具有折迭链晶片结构而淬火滚,,压的薄膜具有纤维状晶体结构这两种成型所性随加入丙烯睛量的增加而提高当丙烯腊含。,得到的薄膜其性能不同见表1量为15%左右时形成网状区域结构其耐冲击强。一-度最大又如热
5、塑弹性体(苯乙烯丁二烯表1聚乙烯薄膜不同加工苯乙烯型)的区域结构随塑性段和弹性段组成成型方法性能比较比的不同而不同通常有球状分散、棒状和层状普通成型淬火滚压。等三种形式如图4所示这三种区域结构的材未拉伸冷拉伸滚压方向横向,料所表现出的性能不同所以区域结构是决定..47K4.。5x5x‘杨氏模量(PSI)1028x108104210。高聚物多组分体系性能的关键.x...断裂强度(PSI)2210342x10通15x1041x103,延伸率(%)>100025综上所述可以看出高聚物的聚集态结构“O,热稳定性70tw80C开1
6、20C不与材料性能之间关系是很密切的我们研究聚始收缩收缩集态结构的目的意义就在于了解高聚物聚集态,非晶态结构也是高聚物材料中的一种很重结构的特征形成条件及其与材料性能之间的,关系,以便控制生产条件得到具有预定结构和要的结构单元它联接晶片使材料具有强度和,,同时为高聚物材料的物理改性和勒性已有工作证明了取向高聚物的强度主要性能的材料。。是由非晶区分子链的取向所贡献对于高聚物材料设计建立科学基础的非晶态结构目前尚不十分清楚,但从近年的、,二高聚物的结晶形态一些研究工作可以说明高聚物的非晶态结构不象过去认为的那样杂乱无章的无规
7、线团结1.折迭链片晶,。构而是具有一定程度的有序性当然这种有高聚物在常压下从不同浓度的高聚物溶液10。入左右,、序程度只有50一与晶态结构的长和熔融体中结晶时可以生成单晶树枝晶和球,。。程有序不同是为短程有序晶等不同形态的具有折迭链片晶结构的晶体,单一组成的纯高聚物只能具有一种特性高聚物单晶体一般只能从极稀的高聚物溶0.01%)中缓慢结晶时得到。如果将二种性质完全不同的高聚物混合起来成液(浓度小于高,为多组份的复合材料这种复合材料将同时具聚物单晶体是具有一定规则形状的薄片状晶体。58,有这二种高聚物的原有特性例如将塑料和
8、橡如图一中所示其电子衍射图呈现出单晶,。,胶按不同的比例混合可以得到具有从硬的塑体的典型衍射花样(图9)毫无疑问凡是,料直到软的橡胶等一系列不同性能的材料人能结晶的高聚物在适宜的条件下都可以得到单“”。。们称为高分子合金我们所熟悉的ABs树晶体虽然不同高聚物其单晶的外形不完全相、,oA;脂耐冲击聚苯乙烯和热塑弹性体等
