聚合物結(jié)晶結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共18頁(yè)。晶態(tài)聚合物定義：大量實(shí)驗(yàn)證明，如果高分子鏈本身具有必要的規(guī)整結(jié)構(gòu)，同時(shí)予以適宜的條件（溫度等），聚合物就會(huì)發(fā)生結(jié)晶。聚合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu)結(jié)晶結(jié)構(gòu)=點(diǎn)陣+結(jié)構(gòu)單元實(shí)驗(yàn)依據(jù)：1、X射線衍射花樣

2、衍射曲線第二頁(yè)，共18頁(yè)。X射線衍射花樣等規(guī)立構(gòu)PS無(wú)規(guī)立構(gòu)PS

等規(guī)立構(gòu)PS既有衍射環(huán)也有彌散環(huán)，而無(wú)規(guī)立構(gòu)PS僅有彌散環(huán)。第三頁(yè)，共18頁(yè)。衍射曲線等規(guī)立構(gòu)PS的X射線衍射曲線

利用衍射儀，便可得到衍射強(qiáng)度和衍射角的關(guān)系曲線。結(jié)晶聚合物具有尖銳的衍射峰，非晶聚合物具有平坦的衍射峰。通常，結(jié)晶聚合物是部分結(jié)晶或半結(jié)晶的多晶體，既有結(jié)晶部分也有非結(jié)晶部分。結(jié)晶度?。?！第四頁(yè)，共18頁(yè)。

表征結(jié)晶度的意義第五頁(yè)，共18頁(yè)。表征結(jié)晶度的意義聚合物的一些物理性能和機(jī)械性能與其結(jié)晶度有著密切的關(guān)系。結(jié)晶度越大，晶區(qū)范圍越大，材料的強(qiáng)度，硬度，剛度越高，密度越大，尺寸穩(wěn)定性越好，同時(shí)耐熱性和耐化學(xué)性也越好。所以，結(jié)晶度是表征聚合物性質(zhì)的重要參數(shù)。第六頁(yè)，共18頁(yè)。結(jié)晶度概念：試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量結(jié)晶度）或者體積分?jǐn)?shù)（體積結(jié)晶度）。由于部分結(jié)晶聚合物中，晶區(qū)和非晶區(qū)的界限并不明確，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)晶部分的質(zhì)量或者體積。所以結(jié)晶度的概念缺乏明確的物理意義，其數(shù)值也隨測(cè)量方法的不同而不同?！Y(jié)晶部分的體積和質(zhì)量——非晶部分的質(zhì)量和體積第七頁(yè)，共18頁(yè)。目前表征結(jié)晶度的方法1、密度法

基本依據(jù)：分子鏈在結(jié)晶區(qū)規(guī)整堆砌，故晶區(qū)的密度（pc）大于非晶區(qū)的密度(pa)。晶區(qū)的比體積(Vc)小于非晶區(qū)的比體積(Va)。部分結(jié)晶聚合物的密度介于晶區(qū)密度和非晶區(qū)密度之間。

假定：式樣的比體積=晶區(qū)和非晶區(qū)比體積的線性加和。即：

則第八頁(yè)，共18頁(yè)。

假定：式樣的密度=晶區(qū)密度和非晶區(qū)密度的線性加和。即：則：從以上兩個(gè)求解結(jié)晶度的公式可知，若要求得結(jié)晶度，需已知3個(gè)量，式樣的密度，結(jié)晶區(qū)的密度，非晶區(qū)的密度。式樣密度——用密度梯度管進(jìn)行實(shí)測(cè)

晶區(qū)密度——聚合物完全結(jié)晶時(shí)的密度

非晶區(qū)密度——聚合物完全非結(jié)晶時(shí)的密度

目前很多聚合物的結(jié)晶區(qū)和非晶區(qū)密度從手冊(cè)中便可查得第九頁(yè)，共18頁(yè)。

晶區(qū)密度：聚合物完全結(jié)晶時(shí)的密度——晶胞密度

▲第十頁(yè)，共18頁(yè)。完全非結(jié)晶密度1、可以從熔體的比體積-溫度曲線外推到被測(cè)溫度求得。2、也可以將熔體淬火，以獲得完全非結(jié)晶的試樣，然后進(jìn)行實(shí)測(cè)?！谑豁?yè)，共18頁(yè)。

▼第十二頁(yè)，共18頁(yè)。2、X射線衍射法依據(jù)：總相干散射強(qiáng)度=晶區(qū)和非晶區(qū)相干散射強(qiáng)度之和。（相干散射強(qiáng)度可用面積來(lái)表示）即：第十三頁(yè)，共18頁(yè)。3、量熱法依據(jù)：聚合物熔融過(guò)程中的熱效應(yīng)來(lái)測(cè)量結(jié)晶度

即：第十四頁(yè)，共18頁(yè)。

——掃描熱差儀（DSC）熔融峰的面積來(lái)測(cè)量——100%結(jié)晶的試樣，一般不能得到，可以通過(guò)測(cè)量一系列不同結(jié)晶度試樣的（即峰面積），再外推得到來(lái)確定第十五頁(yè)，共18頁(yè)。4、紅外光譜法1、通過(guò)測(cè)定聚合物非結(jié)晶峰處的強(qiáng)度變化，求出聚合物的結(jié)晶度。原理：將聚合物不斷加熱，在達(dá)到熔融溫度t1以前，聚合物的吸收譜帶維持穩(wěn)定。在t1-t2之間，晶粒熔融，非晶相增加。在溫度>t2時(shí)，聚合物完全以非晶態(tài)存在。

但是這種方法在樣品達(dá)到熔融時(shí)的測(cè)定方式很不好處理，及其值不易測(cè)得，因此，此方法在理論上可行，但實(shí)際操作不易實(shí)現(xiàn)。第十六頁(yè)，共18頁(yè)。用峰面積法測(cè)量結(jié)晶度2.1高聚物的紅外光譜中，各譜帶對(duì)高聚物結(jié)構(gòu)變化的反映不同。隨著結(jié)晶度的增加，有些譜帶的強(qiáng)度增加，有些減弱，也有些不變，顯示各譜帶與結(jié)晶狀態(tài)有關(guān)系。結(jié)晶譜帶（Ac）——隨結(jié)晶度增加而強(qiáng)度增加的譜帶