纤维状晶
细长的纤维状外形的形态结构结晶
高分子溶液受搅拌剪切以及纺丝或塑料成型时,容易形成串晶和纤维状晶。
简介
聚合物在结晶过程中受到了搅拌、拉伸、剪切等应力作用时分子链会沿外力方向伸展并且平行排列,形成纤维状晶体。
纤维状晶体中分子链呈完全伸展状态,而且分子链的方向与纤维轴向平行。由于分子链互相交错,纤维晶的长度大大超过分子链长度。纤维晶体聚合物具有很好的机械强度。
种类
纤维状晶(fibrous crystal,fibrillar crystal,fibril)具有细长的纤维状外形的形态结构的结晶。有两类纤维状晶:
一种是许多片晶的聚集体,片晶中分子链的轴向垂直于纤维状品的长轴,球晶中往外辐射伸展的结晶结构即为纤维状晶,它们在生长过程中会不断分叉以充满不断扩大的球晶外层空间。微纤沿径向的规则扭转则形成环状球晶。
另一类纤维状晶是由伸展链沿纤维长轴方向平行排列形成的晶体。这一类纤维状晶往往在聚合过程结晶或拉伸形变过程结晶时生成,也可在受搅拌或流动的溶液中结晶时形成。
相关研究
纤维状晶是在流动场中,但在较串晶更高的结晶温度下得到。A.J.Pennings曾将0.5%(质量分数)的聚乙烯二甲苯溶液置于两同轴圆筒中间,内筒附以晶种并以60r/min速度旋转,在114℃下,可连续地以1m/min的速度得到连续生长的纤维状晶,如在107℃,则纤维状晶的表面会外延生长许多折叠链片晶而形成串晶结构。
由于这种特殊的形态结构,其力学性能要优于普通的折叠链结构。例如,聚乙烯串晶的断裂强度为37.51kN/cm2,延伸率为22%,杨氏模量达200.32kN/cm2,相当于普通聚乙烯纤维拉伸6倍时的模量。
参考资料
最新修订时间:2022-09-25 21:26
目录
概述
简介
种类
参考资料