有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X-射线散射研究 I: 硬脂酸镉盐膜系

本文应用小角X-射线散射,参考方介石与硬脂酸结晶结构,为硬脂酸镉盐膜系设计了七种可能的分子链模型,在微机上进行拟合研究。结果指出:链倾角Ach～24-27°，与β-硬脂酸结晶相近;碳键角Acc～115°,比正四面体模型有所扩张;链端羧酸镉属离子键结构,而非文献习用的共价键结构;堆砌缺陷d约0.156nm,小于文献值约0.1nm;酸/皂剂量比x=0.8-1.0,因制膜条件变化而不同;界面对链堆砌有明显影响。总之,小角X-射线散射可对超薄L-B薄膜(<10nm)的精细结构进行有效的研究。     

有限层Langmuir-Blodgett类晶型薄膜微观结构与超分子结构的小角X-射线散射研究——Ⅰ.硬脂酸镉盐膜系

本文应用小角 X-射线散射,参考方介石与硬脂酸结晶结构,为硬脂酸镉盐膜系设计了七种可能的分子链模型,在微机上进行拟合研究.结果指出:链倾角也 A_(ch)～24—27°,与β-硬脂酸结晶相近;碳链键角 A_(cc)～115°,比正四面体模型有所扩张;链端羧酸镉属离子键结构,而非文献习用的共价键结构;堆砌缺陷 d 约0.156nm,小于文献值约0.1nm;酸/皂剂量比 x=0.8—1.0,因制膜条件变化而不同;界面对链堆砌有明显影响.总之,小角 X-射线散射可对超薄 L-B 薄膜(<10 nm)的精细结构进行有效的研究.     

取向非晶态聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜的结晶

采用小角和广角X-散射法比较了未拉和热拉PET膜在结晶性能方面的差别,热拉试样在分子链段的小尺度范围内基本上是无规取向,而在分子链的大尺度范围内却是高度取向的。研究结果表明:热拉PET膜的结晶诱导期较短,长周期发展得较快,结晶后小角X-线散射表现出明显的各向异性,在热处理过程中先出现显著的热收缩,随后又表现出结晶伸长现象,这些都和未拉试样有明显的差别。     

由N—催化剂催化聚合的聚丙烯结晶行为研究

用小角X-射线散射法(SAXS),广角X-射线衍射法(WXAD)和差示扫描量热法(DSC)对由N-催化剂催化聚合的聚丙烯结晶行为进行探讨。发现这种聚丙烯结晶中有β晶型存在,且其含量随结晶时间增加而增加随结晶温度升高而降低;β晶含量增加,聚合物的长周期也会增加,β晶对长周期的影响比α晶更大。乙烯共聚改性后的聚丙烯因分子链规整性下降而阻止了β晶的形成。在熔融状态下结晶时,β晶的形成要求聚丙烯的分子链具有更高的规整性。这些实验结果均从分子链段结晶机理得到了解释。     

聚己内酯和聚氧化乙烯共混体系中的两类片晶相间堆砌

对聚(ε-己内酯)(PCL)/聚氧化乙烯(PEO)共混物的相差显微镜、广角X-射线衍射(WAXD)、小角X-射线散射(SAXS)及示差扫描量热计(DSC)等的研究表明,只有当共混物中PCL(或PEO)的含量低于20％时,两组份是相容的.当PCL含量低于20％时,在共混物中形成了PEO片晶和PCL片晶相间堆砌的结晶形态,当PEO含量不超过20％时,PEO则完全以非晶形式混入PCL的非晶区,同时阻碍了PCL的结晶.可见在结晶过程中,相容的两组份对共混体系形态结构的影响却不尽相同.     

间规1,2-聚丁二烯结晶结构研究

以间规1,2-聚丁二烯(s-PB)为研究对象,通过原位同步辐射小角X射线散射(SR-SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)研究其结晶结构的变化过程.SR-SAXS曲线中存在明显的散射峰,表明在等温结晶过程中形成有序结晶结构;在等温结晶后间规1,2-聚丁二烯的片晶厚度、微晶尺寸均正比于1/Tc∞-T,根据高分子结晶中介相机理可以做出合理的解释.     

长链脂肪酸LB膜的X射线衍射研究

利用Langmuir-Blodgett技术制备了硬脂酸、花生酸及其混合酸的多层LB膜。用低角X射线衍射研究了它们的周期结构,硬脂酸和花生酸的LB膜在2θ=0.8°～23°的范围内分别出现13个和12个布拉格衍射峰,由此计算了它们的等同周期。用模型计算了它们衍射峰的强度,得到了与实验一致的衍射强度奇偶起伏的结果。在混合酸的LB膜中,可以观察到等同周期随混合比变化的规律。     

γ—射线辐照对聚乙烯单晶结构的影响

采用混合晶红外光谱、X-射线衍射及小角散射、差示扫描量热法研究γ-射线辐照对溶液生长聚乙烯单晶的影响,表明γ-射线辐照在单晶的规则折叠区也引起了不可忽视的结构缺陷或畸变。     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅱ.形态结构变化对力学性能的影响

 用X-射线衍射、动态力学测定等手段研究了不同拉伸倍数的超高分子量聚丙烯薄膜的力学性能的变化.以X-射线衍射法并基于串联力学模型的假设得到的各样品的表观晶区模量E_c^app约为34-38GPa.样品模量E_b随拉伸倍数增加而逐渐增大,其变化趋势与非晶区取向因子的变化相类似,说明非晶区取向是左右样品模量的重要因素.室温下,69倍拉伸样品的模量为27GPa,约为表观结晶模量的3/4,且其值在-150-160℃的温度范围内没有急剧变化,说明超拉伸明显改善了材料的力学性能及热稳定性.在各拉伸样品中,考虑伸直链结晶生成的可能性,利用并串联力学模型对伸直链结晶的体积分数做了估算,并对X-射线衍射法所得表观结晶模量进行了修正,认为室温下聚丙烯的真正晶区模量约为47GPa.     

四(十六烷硫基)四硫富瓦烯/硬脂酸混合LB膜的结构研究

我们考察了四(十六烷硫基)四硫富瓦烯/硬脂酸(THT-TTF:SA=1:n)在气一液界面的聚集状态及在LB膜中的排列.当n=1时,THT-TTF分子在气-液界面形成了双分子膜;当n>6时,THT-TTF分子形成了单分子膜;1相似文献   

L-B膜内银超微粒子的电化学制备及表征

在8～14层硬脂酸银L-B膜内,用电化学还原法制备了纳米尺度的银超微粒子,实验表明,银超微粒子的形成是观察多层L-B膜高分辨STM图象的必要条件,利用STM技术不仅观察到8层L-B膜的六方排列的硬脂酸脂链结构,还直接观察到2～3nm直径的球形银超微粒子结构;首次报道L-B膜亲水层原子尺度的网状STM图象,该图象显示了脂链六方的(2×1)结构,是羧基之间由氢键自组织的结果;银超微粒子有很强的表面增强Raman散射效应,由此测得了两层L-B膜在1100～1200cm ~1范围的Raman光谱,为从分子水平认识两层L-B膜的有序性提供了实验基础。     

8,10-二炔廿五碳酸LB膜的周期结构

合成了8,10-二炔廿五碳酸,在玻璃片、石英片和镀金片上沉积了它的LB膜,X-射线衍射研究了LB膜的周期结构和聚合对它的影响。在2θ=1°—15°范围内观察到了多达7个布拉格衍射峰。由此计算了等同周期和分子在基片上的倾斜角。用分子模型计算了衍射峰强度,得到了与实验结果相符合的衍射峰强度奇偶起伏现象。     

稀土三酞菁夹心化合物混合LB膜的研究

将不对称三明治型夹心化合物(Pc)Dy[Pc(OC₈H₁₇)₈]Dy[Pc(OC₈H₁₇)₈]与硬脂酸混合成膜，表面压-面积（π-A）曲线表明形成了稳定的单层膜，由透射电子显微镜（TEM）观察,表明硬脂酸的加入有效地改善了分子的聚集行为，分子形成了取向高度有序的结构。用紫外-可见光谱、偏振紫外可见光谱、低角X射线衍射等对LB膜进行了研究，发现该取代稀土三酞菁分子在气/液界面上长链向上伸展，分子之间均以面对面（face-to-face）排列，以一边接触（edge-on）方式取向,大环平面与基片夹角约为52°，每层厚度为2.41 nm。     

PVA/PVP共混物的SAXS研究

聚乙烯醇(PVA)/聚吡咯烷酮(PVP)共混物的小角X-射线散射(SAXS)研究表明,PVA/PVP共混物的结构参数与共混物组分比及热历史密切相关。按Vonk一维电子密度相关函数法,得到PVA/PVP共混物的长周期,过渡层厚随PVP组分含量增加而增加;结晶片层厚和比内表面积却随PVP含量增加而降低。热处理可提高共混物的结晶性。     

小角X射线散射研究乳胶分散液的微观结构

采用同步辐射小角X射线散射（SAXS）技术观察了2种不同乳胶体系的微观结构以及将其混合对结晶行为的影响。 结果表明,体积分数为50%的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物乳胶液在室温下没有结晶。 通过对散射强度曲线的拟合,乳胶粒子的平均半径是76 nm,小于动态光散射的测量值（80 nm）。 然而,50%的苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶液发生了结晶。 利用面心立方（fcc）结构和晶格常数为212 nm的晶格衍射进行拟合,发现散射曲线中的所有Bragg衍射峰均对应1个或多个晶面指数。 将2种乳胶液混合后各个衍射峰仍能分辨出来,这说明原始乳液中的部分微晶在混合过程中仍然稳定存在。     

乙丙共聚物及其共混物晶型探讨

用广角X-射线衍射(WAXD)和偏光显微镜(PLM)方法,研究了具有乙丙长序列乙丙共聚物及其共混物,发现通过熔融慢冷结晶样品,C_3含量在30mol％以上,衍射角2θ=20°处出现了属于γ-PP晶型的(140),(130)晶面衍射。含有乙丙长序列链结构的乙丙共聚物及共混物属(α+γ)混晶结构;含乙丙长序列的EPR以γ-相为主,嵌段物和共混物则以α-PP为主,形成γ-PP结构的必要条件是含有乙丙长序列链结构样品熔融慢冷结晶。     

几种不同链结构聚芳醚砜的序态结构

聚芳醚矾(PES)无广角X-射线的结晶衍射,但其本体及溶液均具有解偏振效应。其形态结构单元是由棒状分子规整排列形成的微区。微区进一步堆砌排列形成棒状的亚微观结构。由于链结构不同,其大分子链的刚性不同,导致形态结构尺寸与堆砌花样有所不同。这些形态结构随外界条件变化而改变。     

5,10,15,20-四-(4-N,N,N-二甲基十六烷基氨基苯基)卟啉LB膜结构的研究

研究了两亲性卟啉5,10,15,20-四-(4-N,N,N-二甲基十六烷基氨基苯基)卟啉(TDMC₁₆PP)在气/液界面上的成膜性能,制备了其多层LB膜。用UV-Vis吸收光谱、荧光光谱、偏振UV-Vis吸收光谱和小角X射线衍射对LB膜进行了测试表征。结果表明:两亲性卟啉TDMC₁₆PP具有良好的成膜性能,其LB膜性质稳定,有较好的结构均匀性和周期性。在LB膜内,脂肪链并不是直立的,卟啉大环平面与基片平面成42.5°排列。     

聚乙烯串晶在单轴拉伸形变过程中的微结构变化和机理

本文采用电子显微镜和小角Ｘ－射线散射（ＳＡＸＳ）技术研究了含有串晶结构（Ｓｈｉｓｈ—ｋｅｂａｂ）的高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）／超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）共混物高取向膜在单轴拉伸过程中的微结构变化．深入探讨了拉伸温度对聚乙烯在形变过程中微结构变化的影响．室温拉伸时，聚乙烯串晶结构主要发生了解结晶过程；高温（１１５℃）形变时，主要表现为折叠链片晶直接转变为伸展链纤维晶的应变诱导结晶过程．     

双亲性三嵌段共聚物/水体系超分子结构的研究

利用小角 X-射线散射技术研完了双亲性聚氧化乙烯-聚二甲基硅氧烷-聚氧化乙烯三嵌段共聚物/水体系在高浓度的溶致性液晶相,测定了亲水区、疏水区随浓度和结构变化的尺寸等超分子结构参数。用简单的几何模型可满意地解释实验结果。