聚合物物理學(xué) 04 有序

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1、第四單元聚合物有序結(jié)構(gòu)結(jié)晶過程成核增長增長二次結(jié)晶由一個(gè)晶核生長而成的晶體稱為晶粒另一種結(jié)晶過程多晶體單晶體多個(gè)晶粒堆積而成一個(gè)晶格貫穿整個(gè)晶體4.1聚合物晶體結(jié)構(gòu)結(jié)晶：結(jié)構(gòu)單元（原子、分子、離子、鏈段）三維有序周期性排列處于結(jié)晶狀態(tài)的物質(zhì)稱為晶體結(jié)晶單元構(gòu)成的格子稱為晶格晶格的最小單位均為平行六面體，稱為晶胞晶胞按幾何形狀可分為七個(gè)晶系，每個(gè)晶系按結(jié)晶單元排布方式可分為不同的晶格abcxyzabg晶胞可用六個(gè)參數(shù)描述aaaaaaaaa立方晶系(Cubicsystem)a=b=c,a=b=g=90?簡

2、單立方面心立方體心立方acaaca四方晶系Tetragonala=b?c,a=b=g=90?簡單四方體心四方abccab斜方晶系Orthorhombica?b?c,a=b=g=90?簡單斜方底心斜方面心斜方體心斜方aaaaa三方(菱形)晶系Rhombohedrala=b=c,a=b=g?90?a=b?c,a=b=90?,g=120?六方晶系Hexagonalacabcabcaa單斜晶系monoclinica?b?c,b=g=90??a簡單單斜底心單斜babcag三斜晶系triclinica?b?c,a?

3、b?g?90?七個(gè)晶系的晶格參數(shù)a=b=c,a=b=g=90?a=b?c,a=b=g=90?a?b?c,a=b=g=90?a=b=c,a=b=g?90?a=b?c,a=b=90?,g=120?a?b?c,b=g=90??aa?b?c,a?b?g?90?立方六方四方三方斜方單斜三斜聚合物在晶體中的構(gòu)象1.能量最低原則2.周期最短原則平面鋸齒構(gòu)象CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CC0.154nm聚乙烯聚乙烯醇H0.24nmHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C

4、H2H－NC＝OCH2CH2CH2CH2O＝CN－HCH2CH2CH2CH2CH2CH2H－NC＝OCH2CH2CH2CH2O＝CN－HCH2CH2CH2CH2CH2CH2H－NC＝OCH2CH2CH2CH2O＝CN－H尼龍?bào)w心斜方聚乙烯螺旋構(gòu)象聚四氟乙烯CC0.154nm0.251nmF0.27nmF19?以下每13個(gè)CF2轉(zhuǎn)180?19?~30?每15個(gè)CF2轉(zhuǎn)180?30?以上無規(guī)轉(zhuǎn)動(dòng)CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2CF2螺旋構(gòu)象全同聚丙烯0.4nmC

5、H3CCCCCCCCCCCCCCHMHMHMHMHMHMHMHMMMMMMM每3個(gè)-CH2-CH-轉(zhuǎn)一周CH3記作31或2*3/1HHHHHH=CH3,-C2H5,-CH=CH2,-OCH3,=-CH2-CH(CH3)-C2H5,2*7/2-CH(CH2)CH(CH3)22*4/1CH32*4/1等規(guī)聚丙烯（單斜晶系）ab3??=99?20’a=6.65?b=20.96?c=6.50?4.2X光衍射法2dsinq=nlqdddqq光程差必須為波長的整倍數(shù)AOBAO=OB=dsin?n為整數(shù)，一般為1Br

6、aggequation2?4??2dsinq=l平板照相法1.對(duì)一個(gè)確定的d，一定存在一個(gè)?符合衍射條件2.一定能找到一組晶面符合?，形成一個(gè)衍射環(huán)3.由衍射環(huán)可以求出該?，進(jìn)而求出d2dsin?=?l一般為0.154nm2?樣品?X射線2XD樣品?X射線無定形樣品的衍射一般出現(xiàn)于2?~20?處表明無定形樣品中仍有4~5?的近程序衍射儀法衍射儀主要由X射線機(jī)、測(cè)角儀、X射線探測(cè)器、信息記錄與處理裝置組成2??d0012??光源檢測(cè)器樣品1.對(duì)一個(gè)確定的d，一定存在一組晶面符合平行于表面2.一定能在某個(gè)?

7、符合衍射條件3.在2?處一定能觀察到衍射峰，進(jìn)而求出d2??d0022??d003強(qiáng)度111200220311222400331420422511,333443531600,44220304050607080901001102?NaCl的粉末衍射圖通過衍射儀直接得到強(qiáng)度隨2?變化的圖形2?>6?稱為廣角X光衍射2?>6?稱為小角X光掃描PET的WAXS譜圖13001200110010009008007006005004003002001000234567891011121314152?,degreeIn

8、tensity(a.u.)(020)(021)(011)(101)(110)(111)(130)(040)(312)(211)A(123)(100)(001)(001)(111)(110)原點(diǎn)原點(diǎn)a/2a/4(100)(200)(400)(440)(220)(110)(hkl)中括號(hào)代表一組互相平行、面間距相等的晶面。12152025302?無規(guī)聚苯乙烯的衍射圖無定形聚合物得到一個(gè)拱結(jié)晶聚合物有拱有峰30022021141031133032