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多组份聚合物材料的结晶度计算公式
时间:2013-09-16 19:10   来源:未知   作者:肖遥   点击:
  根据式(9.4),一个多组份聚合物材料的结晶度计算公式为
结晶度计算公式

式中,M代表聚合物的组份数;P是某组份所具有的结晶衍射峰数;N是某组份所含有的非晶峰个数;)(,jiC是与衍射角有关的第i个组份第j个衍射峰的校正因子;)(,liC是第
i个组份第l个非晶峰校正因子;)(,jiI是第i个组份第j个衍射峰强度;)(1,iI是第i个组
份第l个非晶峰强度;ik为校正系数,itotalicaliikIIk(/,,≤)1,系计算时所采用第i个组份衍射强度与该组份可能观察到的全部衍射强度之比,一些常见聚合物ik值可从表9.3查得.式(9.14)中校正因子)(C值(可分别代表结晶及非晶峰校正因子),可由下式求得
非晶峰校正因子

式(9.15)中f是每个重复单元中所含有的全部原子散射因子;iN,if分别是每个重复单元中含有的第i种原子数目和原子散射因子;为衍射角;)cos/(sin)2cos1(2是角因子(LP);2)/(sin2Be是温度因子(T);定义)(,liixCkK,xK称总校正系数;原子散
射因子if可近似地表示为:
原子散
a,jb,c值可由文献查得. 
对于单一组份聚合物式(9.14)可简化为:
聚合物式

式中ji,分别为计算结晶衍射峰数目和非晶衍射峰数目;)(,hkliC,)(,hkliI分别是hkl晶面校正因子及衍射峰积分强度;)(jC,)(jI分别系非晶峰校正因子和散射峰积分强度.)(,hkliC及)(jC求法见式(9.15).)(jixCkK.我们应用式(9.17)计算间规-1,2-聚丁二烯(st-1,2-PB)和稀土顺-1,4-聚丁二烯(Ln-cis-1,4-PB)的结晶度.由st-1,2-PB的广角X射线衍射(图9.5)可见有明显的4个衍射峰,因st-1,2-PB每个重复单元有4个碳原子、6个氢原子,故总的散射因子22264HCfff , 它的4个主要衍射晶面位于75.132010,3.162200
110,45.212210,8.232201111
,4.192a.      把上述数据分别代入式(9.15)和式(9.16)中,取2B=10,并按(010)晶面积分强度
值归一化,得到各衍射峰的校正因子为C010()=1,)(200
110C=1.57,C210()=3.50. 99.4)(111201C,非晶峰的Ci()=2.69.据衍射强度正比于结构振幅,即2
hkl
hklFI , 据表9.3得知 st-1,2-PB 的ik=0.414.将求得的Ci ()和ik值代入式(9.17),则得到 st-1,2-PB的具体结晶度公式
晶度公式
高压聚乙烯(LDPE)的WAXD曲线及其分解见图9.6.表9.2给出了按式(9.15)~(9.17)计算PE结晶度的具体步骤.表中取2B=10,以(110)晶面为标准进行了规一化.由表9.2可知,C110() : C200() : Ca()=1 : 1.142 : 0.75,ki=0.89,故Ki=Ca()0.65,据此可得PE的结晶度公式为 
结晶度公式

 


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