第六章聚合物的结晶态 赵金平
第六章 聚合物的结晶态 赵金平
重点一、高聚物的结晶能力与结构的关系 高聚物的结晶能力同高分子链的规整程度有很大的关系： 链的规整程度越高，结晶能力越强。 >链的对称性 >链的空间立构规整性 >共聚结构 >其它因素链的柔顺性、支化与交联、分子间作用力
重点一、高聚物的结晶能力与结构的关系 高聚物的结晶能力同高分子链的规整程度有很大的关系： 链的规整程度越高，结晶能力越强。 ➢ 链的对称性 ➢ 链的空间立构规整性 ➢ 共聚结构 ➢ 其它因素 链的柔顺性、支化与交联、分子间作用力
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 >结晶形态：由微观结构堆砌而成的晶体外形，尺寸可达几十微米。 影响晶体形态的因素：晶体生长的外部条件（如溶液的成分、温度、所 受作用力的方式和作用力的大小等)和晶体的内部结构。 结晶形态的研究手段：广角X射线衍射，偏光显微镜，电子显微镜，电 子衍射、原子力显微镜、小角X射线衍射等。 >单晶：即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列。 具有一定外形且长程有序。 多晶：是由无数微小的单晶体无规则地聚集而成的晶体结构
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 ➢ 结晶形态：由微观结构堆砌而成的晶体外形，尺寸可达几十微米。 ➢ 影响晶体形态的因素：晶体生长的外部条件（如溶液的成分、温度、所 受作用力的方式和作用力的大小等）和晶体的内部结构。 ➢ 结晶形态的研究手段：广角Ｘ射线衍射，偏光显微镜，电子显微镜， 电 子衍射、原子力显微镜、小角Ｘ射线衍射等。 ➢ 单晶：即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列。 具有一定外形且长程有序。 ➢ 多晶：是由无数微小的单晶体无规则地聚集而成的晶体结构
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 1、球晶 >生成条件：高分子在无应力状态时，从浓溶液或熔体中冷却结晶时，多 生成外观为球状的复杂晶体结构。 >球晶的形态：直径通常为0.5~100微米，甚至可达厘米数量级。用正交 偏光显微镜观察时，可看到其黑十字消光图像。 >由径向发射的长条扭曲折叠链晶片组成的球状多晶的聚集体，晶片厚度 约为10nm。晶片中分子链的方向（c方向)总是垂直于球晶的径向，与 球晶径向平行的方向总是b轴。 >球晶的生长：成核（均相成核和异相成核）、生长
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 1、球晶 ➢ 生成条件：高分子在无应力状态时，从浓溶液或熔体中冷却结晶时，多 生成外观为球状的复杂晶体结构。 ➢ 球晶的形态：直径通常为 0.5～100微米，甚至可达厘米数量级。用正交 偏光显微镜观察时，可看到其黑十字消光图像。 ➢ 由径向发射的长条扭曲折叠链晶片组成的球状多晶的聚集体，晶片厚度 约为10nm。晶片中分子 链的方向（ｃ方向）总是垂直于球晶的径向，与 球晶径向平行的方向总是 ｂ轴。 ➢ 球晶的生长： 成核（均相成核和异相成核）、生长
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 2、单晶 >生成条件：浓度小于0.01%极稀的溶液中缓慢结晶时生成。 >形态：具有规则几何形状的薄片状晶体，厚度通常10nm左右，大小可以 从个微米至几十微米甚至更大。 >单晶中的分子链：为折叠链晶片，呈高度规则的三维有序排列，分子链的 取向与片晶的表面相垂直。 >多层片晶：从溶液中结晶时，当溶液的浓度较大或冷却较快时形成。这种 多层片晶的生长通常是在单晶中心通过螺旋位错形成的。 >结晶条件（如浓度，结晶温度等)对于单晶的形状和尺寸等有很大的影响
重点二、聚合物的结晶形态和研究方法 2、单晶 ➢ 生成条件：浓度小于 0.01％极稀的溶液中缓慢结晶时生成。 ➢ 形态：具有规则几何形状的薄片状晶体，厚度通常 10nm左右，大小可以 从个微米至几十微米甚至更大。 ➢ 单晶中的分子链：为折叠链晶片，呈高度规则的三维有序排列，分子链的 取向与片晶的表面相垂直。 ➢ 多层片晶：从溶液中结晶时，当溶液的浓度较大或冷却较快时形成。这种 多层片晶的生长通常 是在单晶中心通过螺旋位错形成的。 ➢ 结晶条件（如浓度，结晶温度等）对于单晶的形状和尺寸等有很大的影响