电子课件高分子物理聚合物的结晶形态.pptx

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2、晶体形状；结晶晶形形态学学研研究究的的对象象：单个个晶晶粒粒的的大大小小、形形状状以以及及它它们的聚集方式；的聚集方式；工具：工具：光学光学显微微镜、电子子显微微镜；常常见聚合物晶体形聚合物晶体形态:单晶、球晶、晶、球晶、树枝状晶、枝状晶、纤维晶、串晶、伸直晶、串晶、伸直链晶等晶等电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 单晶单晶 (片晶片晶)如果短程有序性和如果短程有序性和长程有序性程有序性贯穿整穿整块晶体，晶体，则这块晶体称晶体称为单晶。晶。这里是指由溶液生里是指由溶液生长的片状晶体的的片状晶体的总称，称，实际上，只上，只是可分离的形状是可分离的形状规则的的单一晶体。一晶体。稀溶液，慢降温稀溶液

3、，慢降温PE单晶单晶i-PS单晶单晶175175从从0.003%0.003%的的溶液中缓慢结晶溶液中缓慢结晶电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 单晶的形成条件晶的形成条件 一般是在一般是在极稀的溶液中极稀的溶液中(浓度约浓度约0.010.1%)缓慢结晶缓慢结晶形成的。在适当的条件下，聚合物单晶体还可以在熔体中形成的。在适当的条件下，聚合物单晶体还可以在熔体中形成。形成。210oC,4h205205o oC,4hC,4h200200o oC,4hC,4h电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 球晶球晶 在在不存在不存在应力或流动应力或流动的情况下，当结晶性的高聚物从的情况下，当结晶性的高聚物从浓溶浓

4、溶液液中析出，或从中析出，或从熔体冷却熔体冷却结晶时，倾向于生成球状晶体，称为结晶时，倾向于生成球状晶体，称为球晶球晶。电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 偏光显微镜偏光显微镜观察球晶观察球晶 等等规聚苯乙烯规聚苯乙烯 等等规聚丙烯规聚丙烯聚乙烯聚乙烯 聚聚戊二酸丙二醇酯戊二酸丙二醇酯电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 球晶形成条件球晶形成条件当当结晶性聚合物从晶性聚合物从浓溶液中溶液中析出或从析出或从熔体冷却熔体冷却结晶晶时，并，并且在且在不存在不存在应力或流力或流动情况下会形成外情况下会形成外观几何形状几何形状为球体球体的的结晶形晶形态。球晶的基本特点在于其外貌球晶的基本特点在于其外貌呈球

5、状呈球状，但在生，但在生长受阻受阻时呈呈现不不规则的多面体的多面体。因此，球晶。因此，球晶较小小时呈呈现球形，晶核多并球形，晶核多并继续生生长扩大后成大后成为不不规则的多面体。的多面体。电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 在在偏光偏光显微微镜两偏振器两偏振器间，球晶呈，球晶呈现特有的黑十字特有的黑十字消光消光现象象(Maltese Cross)。黑黑十字消光十字消光图像像是高聚物球晶的双折射是高聚物球晶的双折射性性质和和对称性称性的反映。的反映。电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 球晶生球晶生长过程程（1）成核成核：由一个多：由一个多层晶片晶片形成球晶的晶核；形成球晶的晶核；（2）晶片生晶片生

6、长：晶片逐：晶片逐渐向向外生外生长并不断分叉形成捆束；并不断分叉形成捆束；（3）形成球晶形成球晶：捆束状形：捆束状形态进一步一步发展，最后填展，最后填满空空间，形成球状晶体；形成球状晶体；（4）球晶生球晶生长：球晶沿径向：球晶沿径向方向不断方向不断长大，直至与相大，直至与相邻球球晶相遇。晶相遇。电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 溶液溶液浓度度较大大，温度温度较低低的条件下的条件下结晶晶时，高分子的，高分子的扩散成散成为结晶生晶生长的控制因素，此的控制因素，此时在突出的棱角上要比其它在突出的棱角上要比其它邻近近处的的生生长速度更快，从而速度更快，从而倾向于向于树枝状地生枝状地生长，最后形成，最

7、后形成树枝状晶体。枝状晶体。PEPEO树枝状晶体枝状晶体电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 纤维状晶体状晶体聚合物聚合物在外力在外力场作用作用下下结晶，可形成晶，可形成纤维状晶体，称之状晶体，称之为纤维晶，是由完全伸展的晶，是由完全伸展的分子分子链组成的。成的。电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 串晶串晶 聚合物聚合物溶液在搅拌下结晶可以形成串晶结构，是一个晶体在另溶液在搅拌下结晶可以形成串晶结构，是一个晶体在另一个晶体上的取向生长（晶体取向附生一个晶体上的取向生长（晶体取向附生现象）。现象）。大分子链沿流动方大分子链沿流动方向取向形成折叠链结晶，这些片晶附生在纤维晶上。向取向形成折叠链结晶，这些片晶附生在纤维晶上。PEi-PS电子课件高分子物理聚合物的结晶形态 伸直伸直链片晶片晶PE聚合物在高聚合物在高压和高和高温下温下结晶晶时，可以，可以得到厚度与其分子得到厚度与其分子链长度相当的晶片度相当的晶片电子课件高分子物理聚合物的结晶形态