?。?)結(jié)晶度Wc的表征 國際應用化學聯(lián)合會(IUPAC)1988粘推薦用Wc,a表示質(zhì)量分率結(jié)晶度,下標c為結(jié)晶度,另一下標字母a代表用不同方法測得的質(zhì)量分率結(jié)晶度,方法不同下標a將分別是其他字母。
①廣角X射線衍射(WAXS)測聚合物結(jié)晶度Wc,x 用廣角X射線衍射儀,對樣品做出不同2θ角的衍射曲線,將衍射曲線的峰分解為結(jié)晶峰面積和非晶區(qū)面積,結(jié)晶峰面積與總衍射面積之比,即為Wc,x(下標x代表X射線衍射方法)
②密度測量法計算聚合物的結(jié)晶度We,d 在密度梯度管中配置自上而下密度連續(xù)變化的密度梯度液體,并用標準密度的玻璃小球標定密度梯度管不同位置高度的密度值,將待測聚合物樣品投入標定后的密度梯度管中,測出聚合物樣品的密度,其倒數(shù)即為聚合物樣品的比容 。再用X射線衍射測得的該聚合物的晶胞參數(shù),計算得到該聚合物“純晶體“的比容 ;由膨脹計法測定不同溫度下該聚合物熔體的密度,外推到聚合物樣品測密度時溫度下該聚合物非晶區(qū)的比容 ,按下式計算結(jié)晶度:(有時聚合物的 , 值可從專業(yè)手冊中查到)

③量熱法計算聚合物的結(jié)晶度的Wc,h 用示差掃描量熱儀(DSC),測定聚合物樣品的熔融熱焓(熔融峰的面積)ΔHm,從手冊中查找該聚合物100%結(jié)晶時的熔融熱焓值ΔHm標準,則
 ΔHm標準也可采用下述方法求得,即用其他方法(如廣角X光衍射法WAXD,密度法等)已測得結(jié)晶度的該類聚合物的不同樣品,分別用DSC法測不同樣品的熔融熱焓,以測得的熔融焓ΔHm值對結(jié)晶度作圖,外推到100%結(jié)晶度時的熔融熱焓值即為ΔHm標準。
(2)結(jié)晶形態(tài)、晶體尺寸及晶胞參數(shù)的表征。 ①偏光顯微鏡(PLM)法 用偏光顯微鏡觀察聚合物晶體的形貌,可以觀察聚合物單晶、球晶、樹枝狀晶、伸直鏈片晶、橫晶(transcrystalline)以及串晶(shish-kebab)等晶體的形貌。偏光顯微鏡的最佳分辨率為200nm,有效放大倍數(shù)在500-1000倍。 ②高分辨透射電鏡法 用高分辨透射電鏡(樣品要制作得極?。梢杂^察到聚合物晶體的結(jié)構(gòu)象。 ③原子力顯微鏡(APM)法 用原子力顯微鏡可測量晶體切面的三維形貌。 ④小角x射線散射(SAXS)法
用小角x射線散射法可測量聚合物中結(jié)晶顆粒的尺寸大小,尺寸分布及晶粒形狀。 ⑤小角激光光散射技術(shù)(SALS) 用小角激光光散射技術(shù)可以測量聚合物薄膜、纖維固體樣品中結(jié)晶顆粒的平均粒徑。 ⑥高分辨透射電鏡電子衍射結(jié)構(gòu)分析法 用高分辨透射電鏡(樣品要制作得極?。?,采用原位傾轉(zhuǎn)電子衍射結(jié)構(gòu)分析的方法,取樣品不同傾轉(zhuǎn)方向時的衍射圖和它們的幾何關(guān)系,通過測量和計算,確定聚合物微單晶的晶胞參數(shù)。 ?。?/SPAN>3)結(jié)晶速率和結(jié)晶動力學研究。 用示差掃描量熱法(DSC)研究聚合物結(jié)晶速率和結(jié)晶動力學有兩種方法,即等溫法和非等溫法。等溫法的研究方法是,將樣品在DSC中加熱到其熔點以上,稍恒溫后迅速降至樣品的結(jié)晶溫度,維持等溫,記錄的DSC熱譜圖上開始出現(xiàn)結(jié)晶放熱峰曲線,實驗后DSC儀將給出不同結(jié)晶時間完成的結(jié)晶數(shù)量份數(shù)。經(jīng)數(shù)據(jù)處理,可得到相應結(jié)晶溫度時的結(jié)晶速度常數(shù)K值,結(jié)晶活化能E值和頻率因子A值。非等溫法給出的結(jié)晶數(shù)據(jù)更具實際意義,但數(shù)據(jù)處理相對較為復雜。 ?。?/SPAN>4)結(jié)晶過程觀測 ①偏光顯微鏡(PLM)法 用偏光顯微鏡觀測聚合物的結(jié)晶過程,將聚合物樣品熔融壓成薄片,放置于配有熱臺的偏光顯微鏡下,在一定溫度下恒溫觀察樣品的結(jié)晶過程。目鏡視野將由暗場,逐漸出現(xiàn)小亮點,小亮點逐漸長大,這是聚合物由出現(xiàn)晶核到晶體增長的過程。用目鏡數(shù)尺記錄不同時間聚合物晶體的尺寸變化,可定性求出晶體的生長速度。 ②共振模式原子力顯微鏡(TM-AFM)法 用共振模式原子力顯微鏡觀察聚合物的晶體生長過程。由于共振模式原子力顯微鏡分辨率高,能記錄晶體生長的實時圖像,可以觀測到晶體形成時的初始過程,因此對研究結(jié)晶機理可以提供十分有用的數(shù)據(jù)。
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