|
3.2.2 聚合物结晶形态
（1）单晶：如果短程有序性和长程有序性贯穿整块晶体，则这块晶体称为单晶。这里是指由溶液生长的片状晶体的总称，实际上，只是可分离的形状规则的单一晶体。特点是一定外形，长程有序。 形成条件：聚合物单晶一般只能在极稀溶液中（浓度<0.1%）缓慢结晶才能形成。在电镜下可以直接观察到它们是具有规则几何形状的薄片状晶体。
生长条件的影响： a.溶液浓度，为了培养完善的单晶，溶液的浓度必须足够稀，通常，浓度 < 0.01%，可得单晶；0.01< 浓度 < 0.1 %，多层片晶；浓度 > 1 %，球晶。 b.结晶温度，要得到完善的单晶，结晶的温度必须足够高。 c.溶剂，采用热力学上的不良溶剂有利于生成较大的更为完善的晶体。 d.分子量，同一温度下，高分子按照分子量从大到小的顺序先后结晶。 分子链的取向：对于片状单晶，分子链的取向垂直于单晶平面 单晶的判别：衍射图上出现衍射点，而不是衍射环
（2）球晶：一个从晶核开始，片晶辐射状生长而成的球状多晶聚集体。 形成条件：在不存在应力或流动的情况下，当结晶性的高聚物从浓溶液中析出，或从熔体冷却结晶时，倾向于生成球状晶体。 球晶的判别：球晶在偏光显微镜下观察，呈特有的黑十字消光图案。另外，在高过冷度条件下，球晶还会在黑十字消光图案上重叠着明暗相间的同心消光圆环，也叫条带球晶。黑十字消光图像是高聚物球晶的双折射性质和对称性的反映。当保持起偏器和检偏器的位置不变，而将样品沿其平面转动时，球晶的黑十字消光图案不变。 分子链的取向：分子链通常总是沿垂直于球晶半径方向取向的。 生长过程：球晶是由一个晶核开始，以相同的生长速率同时向空间各个方向放射形生长形成的。晶核较少，球晶较小时，它呈球形；晶核较多，继续生长扩大时，出现非球形的界面。file:///C:\Users\ADMINI~1.BF-\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps2455.tmp.jpg 正球晶和负球晶：正球晶：径向折射率大于切向折射率，负球晶：径向折射率小于切向折射率。 球晶对物理性能的影响：球晶越大，材料的冲击强度越小，越容易破裂。再如，球晶大小对聚合物的透明性也有很大影响。通常，非晶聚合物是透明的，而结晶聚合物中晶相和非晶相共存，由于两相折射率不同，光线通过时，在两相界面上将发生折射和反时，所以，呈现乳白色而不适明。球晶或晶粒尺寸越大，透明性越差。但是，如果结晶聚合物中晶相和非品相密度非常接近，如聚4－甲基－1－戊烯， 则仍然是透明的:如果球晶或晶粒尺寸小到比可见光波长还要小时，那么对光线不发生折射和反射，材料也是透明的。
（3）树枝状晶：溶液中析出结晶时，当结晶温度较低或溶液浓度较大或分子量过大，聚合物不再形成单晶，结晶的过渡生长将导致较为复杂的结晶形式，生成树枝状晶。
（4）纤维状晶：当存在流动场时，高分子链伸展，并沿着流动方向平行推列。在适当的情况下，可以发生成核结晶形成纤维状晶，分子链的取向是平行纤维轴的，因此，这样得到的纤维有极好的强度。
（5）串晶：高分子溶液温度较低时，边搅拌边结晶，可以形成一种类似于申珠式结构的特殊结晶形态。这种聚合物串晶具有伸直链结构的中心线，中心线周围间随地生长着折叠链的片晶，它是同时具有伸直链和折叠链两种结构单元组成的多晶体。应力越大伸直链组分越多。
（6）柱晶：当聚合物熔体在应力作用下冷却结晶得到。
（7）伸直链晶体：聚合物在极高压力下进行熔融结晶或者对熔体结晶加压热处理，是热力学上最稳定的一种凝聚态结构。
欢迎关注微信公众号：“华工考研院”，23华工考研院交流群：964611060
| 
发表于 2022-1-7 10:36
