结构推理 试述一种测量聚合物等温结晶速率的原理和方法,并分别讨论相对分子质量和结晶温度对聚合物结晶速率的影响。
【正确答案】光学解偏振法可以用来测定聚合物的结晶速度,它是利用球晶的光学双折射来测定结晶速度的一种方法。熔融高聚物试样是光学各向同性的,把它放在两个正交的偏振片之间时,透射光强度为零,随着结晶的进行,透射光强逐渐增加,并且这种解偏振光强度与结晶度成正比。 如果以分别表示结晶起始,结束和t时刻的解偏振光强度,则以对t作图得到的曲线即为聚合物的等温结晶曲线,从曲线求得半结晶时间,以半结晶时间的倒数作为实验温度下的结晶速度。 也可以用Avrami方程处理实验数据,从而得到聚合物等温结晶动力学方程和结晶速率。 在相同的结晶条件下,聚合物的相对分子质量愈大,结晶速率愈慢。 聚合物通常在玻璃化温度()与熔点之间的温度范围内结晶,在温度较高时,晶体生长速度快,但成核速度慢,因此总的结晶速度慢,在温度较低时,成核速度快,但晶体生长速度慢,总的结晶速度也不快。在之间的某一温度下,成核速度和晶体生长速度都较快,总的结晶速度达最大值。
【答案解析】