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[机汽] 【华工考研院】23华工804高分子物理:结晶聚合物的结构模型

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发表于 2022-1-10 11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
3.2.3 结晶聚合物的结构模型

(1)缨状微束模型(也叫两相模型)
结晶聚合物中,晶区与非晶区互相穿插,同时存在;晶区中,分子链互相平行排列形成规整的结构,但晶区尺寸很小,一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区;晶区无规取向,非晶区中分子链的堆砌完全无序。
解释现象:聚合物的宏观密度比晶胞的密度小,是由于晶区与非晶区的共存;聚合物拉伸后,X射线衍射图上出现圆弧形,是由于微晶的取向;结晶聚合物熔融时有一定大小的熔限,是由于微晶的大小的不同;拉伸聚合物的光学双折射现象,是因为非晶区中分子链取向的结果;对于化学反应和物理作用的不均匀性,是因为非晶区比晶区有比较大的可渗入性。

(2)折叠链模型
高分子链结晶是由于高分子链的反复折叠形成的。
解释现象:高聚物单晶中存在扇形化作用是单晶中分子链发生规整折叠的结果;球晶也是以折叠链结构的小晶片为基本结构单元;球状多为晶片聚集体。

(3)插线板模型
分子链从片晶出来后,并不在其近邻处折回去,而是进入非品区后,或者进入到另一晶片中,或者以无规方式返回原晶片。一根分子链可以从一个晶片,通过非晶区,进入到另一个晶片中去。在结晶中,分子链基本上保持着它原来的总的构象,而只在进入晶格时作局部的调整。

(4)隧道折叠链模型
实际聚合物结晶大多是晶相与非晶相共存的,各种结晶模型都有其片面性,R. Hoseman综合了各种结晶模型,提出了一种折中的模型,称为隧道折叠链模型。这个模型综合了在聚合物晶态结构中所可能存在的各种形态。适用于描述半结晶聚合物中复杂的结构形态。


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