小角X射线散射法测定高密度聚乙烯微观结构随温度的变化

高分子材料科学与工程, 2015, 31(9): 117-126.

小角X射线散射法测定高密度聚乙烯微观结构随温度的变化

海洋 ^1, , 柳义 ^2, , 陈西良 ^3, , 黄灿 ^4, , 刘崎 ^5, , 林俊 ^6, , 朱智勇 ^7,

1.中国科学院上海应用物理研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

2.中国科学院上海应用物理研究所,上海,201800

3.黄河水利职业技术学院,河南开封,475004

4.中国科学院上海应用物理研究所,上海201800;中国科学院大学,北京100049

5.中国科学院上海应用物理研究所,上海,201800

6.中国科学院上海应用物理研究所,上海,201800

7.中国科学院上海应用物理研究所,上海,201800

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11175235) 国家基础研究计划项目(子课题2010CB832903)

关键词：小角X射线散射 , 高密度聚乙烯 , 片晶结构 , 一维相关函数 , 积分不变量

Small Angle X-Ray Scattering Measurements of HDPE Microstructure Evolution with Temperature

Keywords： small angle X-ray scattering , high density polyethylene , lamellar stacks , one-dimensional correlation function , integral invariant

利用同步辐射装置在不同温度下对高密度聚乙烯(HDPE)进行小角X射线散射测量,并通过对散射数据的洛伦兹(Lorentz)变换、一维相关函数和积分不变量的分析,研究HDPE的片晶结构随温度的变化规律.研究结果表明,在100℃以下时,HDPE的长周期结构不随温度发生变化,但片晶内部非晶区厚度略有增加而晶区厚度略有减小,相应的线性结晶度由30℃的79％减小到100℃时的74％.当温度升至110℃以上时,随着温度的升高,晶区、非晶区和片晶的尺寸均明显增大.当温度升至110℃以上时,随着片晶的熔化,片晶份额的减小导致散射强度降低.实验确定120℃时的片晶份额是原有的95％左右,而在130℃时,片晶份额仅剩余61％.

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