关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

链折叠性质

2023.1.16

链折叠现象对结晶聚合物的行为非常重要,因而必须仔细考察链折叠结晶的情况。首先,一般认为,在许多聚合物中,链折叠没有多大的困难。对聚合物分予模型的麦察表明,大多数聚合物分子都会折叠起来,比较容易形成一种很致密的足以嵌砌到晶体表面的折叠,但是,化学结构比较复杂的聚合物,如主链上有庞大侧基或环以及分子链为梯形或梁状结构的聚合物,情况就不是这样。即使分子本来就是螺旋形,从一个螺旋部分到邻近反平行部分,通常都能发现存在缝隙。

在许多可能的折叠形式申,某些折叠形式将堕晶体的自由能最低,因此也是有利构形式。因为这些折叠形式具有规则性,可以称为结晶学上的折叠。为了弄清这些折叠究竟是什么折叠形式,人们曾作过一些计算。这就需要根据恰当的势能函数,使链变形与链间作用力的总能量为最小值。在聚乙烯中最有利的折叠大约含五个主链原子。因为不同的折叠方向必须与主晶格相配合,故所有的折叠都不会是等同的,但它们本身会形成多种规则的模式,这种模式可看成是一种晶体形状。

其次,为了通过结晶使自由能降到最低,孤立的长分子必将处于折叠状态。折叠能的增加和链间相互作用能的减少二者之间的差额(或采用互补量,减小韵自由能表面)将决定平衡折叠长度。

由许多分子构成的聚合物晶体的情况比较复杂。用电子显微镜观察单晶的结果表明,作为折叠长度度量的晶体厚度,对在一定温度下从一个规定的溶剂结晶出来的任一给定聚合物都是一个定值。而且,当结晶以所有片晶都以平行的形式沉淀出来时,所得到的沉积层能产生具有明显的四级离散反散的小角X—射线衍射图样。布拉格间距与晶体厚度相同,而且,衍射图样的清晰度表明,晶体厚度的规整度很高。小角X—射线衍射是测量片晶厚度的一种准确方法,晶片厚度也可采用相干光学显微镜测定;

折叠长度随温度和溶剂的变化情况见图1。折叠长度随温度增加已被广泛地观测到。但是,正如图1表明的那样,这种关系实际上是与过冷程度有关,而与溶剂无关。如果在结晶过程中温度发生变化,折叠长度呈跳跃式逐级变化。


推荐
热点排行
一周推荐
关闭