全同立构聚丙烯的晶片形态

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1、,。第期高分子学报,。,年月,朴全同立构聚丙烯的晶片形态陈寿羲金永泽中国科,北京,学院化学研究所邮政编码摘要,本文应用光学显很镜扫描和透封电子显很镜从三种不同层次的结构水平。,上研究了和夕两种晶型的全同立构聚丙烯的球晶和晶片形态结构特别是庄用四衷化钉染色技术直接观察到两种不同晶型策丙烯球晶中单独分离的晶片形,,态结果表明不同晶型策丙烯球晶的形态是不同的其所呈现的性质与其内命晶片结构的排列特征相时应同时研究了两种晶型策丙烯在熔体拉伸结晶条件,。电子衍针数据证明,下生成的晶片形态倾向于相同的取向晶片结构了夕型聚。丙烯在拉伸取向结晶时将转变为晶型、、、关桩词聚

2、丙烯晶片形态四氧化钉染色电子显微术,全同立构聚丙烯是一种具有复杂的多晶型结构的聚合物在不同结晶条件下可生成刀,。四种不同形态的球晶结构这四种球晶归属于二种晶体结构即具有单斜晶体的型比和具有六方晶体结构的夕型,习在不同的晶型结构中其分子链的构象基本上都是成三重,圆螺旋结构但不同晶型聚丙烯的球晶形态及其晶片之间的相互排列则有很大差异多年,,来聚丙烯由于缺乏有效的直接观察其晶片结构的电子染色技术致使对其组成不同晶。,,型聚丙烯球晶的晶片形态结构本质了解得很少近年来由于电子染色技术的发展开发囚,目,了四氧化钉染色技术并成功地应用于全同立构聚丙烯材料的形态研究为直

3、接观,察聚丙烯的晶片形态结构提供了有效的途径本工作应用光学显微镜扫描和透射电子,,“显微镜技术特别是应用四氧化钉染色法从三种不同层次的结构水平上研究和夕二,种晶型聚丙烯的球晶形态及其内部晶片之间相互排列结构并探讨两者球晶的性质与其相应晶片形态之间的有机关系实验部分材料和试样的栩,本工作所用的晶型聚丙烯材料为北京向阳化工厂生产的全同立构聚丙烯其分子为”万夕晶型聚丙烯是由中国科学院上海有机化学研究所史观一同志提供闪取少聚合物在℃下熔化压成薄膜后迅速地转移到已控制温度为℃的加热,炉中进行等温结晶一小时然后将试样淬火后进行偏光显微镜观察其球晶形态将结晶,,年月日

4、收到陈寿羲等全同立构聚丙烯的晶片形态,试样进行表面氢离子蚀刻后喷涂一金属层进行扫描电镜观察,透射电镜观察的试样系是将聚合物溶解于二甲苯溶剂中成外浓度的溶液然后将,溶液滴在℃的玻片上使溶剂蒸发形成很薄的膜然后将薄膜在℃下重新熔化后,迅速转移到℃恒温炉中结晶小时最后将结晶薄膜放在四氧化钉蒸汽中进行染色,熔体拉伸试样系应用发展的方法制取高取向结晶的适合于观,。察的薄膜试样最后进行蒸汽染色和观察仪器设备一一本工作所用的显微镜为型的偏光显微镜日立”型的扫描电一子显微镜和型的透射电子显微镜结果和讨论,全同立构聚丙烯通常表现为型的单斜晶体结构而只有当在某一温度范围处理

5、或加人特殊户成核剂的聚丙烯才可得到具有夕型的六方晶体结构两种晶型的聚丙烯不,。“仅其晶体结构不同同时表现出不同的亚微观和微观结晶形态图为晶型聚丙烯熔,,体结晶生成的球晶形态的偏光显微照片可以看出晶型聚丙烯的球晶形态具有典型的,从中心核沿径向方向同时生长的辐射状结构图球晶没有明显的黑十字交叉消光图,,“样只有许多辐射状的黑色消光线有时还可以发现聚丙烯能形成零双折射的球晶如,图所示球晶的不同双折射性质是与组成球晶的晶片结构的排列状况有直接关系而“一图型聚丙烯球晶形态的偏光显微照相,夕晶型聚丙烯熔体结晶生成的球晶形态与型球晶的形态不同为单晶成核并沿径向方,,,

6、向成发散式生长的束状结构图束状结构两端继续生长晶片不断弯曲最后两端晶,片互相接触渗透而形成完整的球形的结晶由于这种球晶生长过程的特殊性而使生成,的球晶中形成二个对称的孔洞结构如图中所示从图中可看到夕晶型聚丙烯球,,。晶都具有清晰的黑十字消光图象用一级红玻片检测为负双折射球晶其双折射性不如晶型聚丙烯球晶有多变性,图为晶型聚丙烯球晶试样表面经缸离子刻蚀后球晶细微结构的扫描电镜照相,,“可以清楚看到经刻蚀后的球晶呈现出内部亚微观结构单元的排列形态结果表明晶,型聚丙烯球晶是由许多束状结构沿径向和切向两个方向相互交叉排列所构成两种束状高分子学报年一图月型聚丙烯球晶

7、形态的偏光显微照相一图型聚丙烯球晶经氮离子蚀刻表面的扫描电镜照相一一径向切向一图月型聚丙烯球晶经氛离子刻蚀形态的扫描电镜照相是的局部放大结构相互贯穿成经纬交织的类似于蜘蛛网状的形态如图中所示径向生长的束状结,构的宽度为左右而切向生长的束状结构的宽度为左右图,,为夕晶型聚丙烯球晶试样表面经氢离子刻蚀后的扫描电镜照相从照相中可看到月晶型陈寿羲等全同立构聚丙烯的晶片形态,聚丙烯球晶只呈现沿径向发散生长的平滑无分支的束状结构类似于多数结晶高聚物的球晶形态束状结构的尺寸为左右,很显然从以上扫描电镜观察到的两,种晶型聚丙烯球晶的束状结构并不是组一,成球晶的基本结构单

8、元晶片形态而是由许多晶片聚集一起而形成的一种晶片聚集体。为了揭示出真正单个分离的