Eine verbesserte Auswertungsmethode für die Röntgenkleinwinkelstreuung von Hochpolymeren

Zusammenfassung Die theoretischen und experimentellen Bedingungen für eine verbesserte Auswertung der Röntgenkleinwinkelstreuung von Hochpolymeren werden untersucht. Es wird gezeigt, daß genaue Messungen des Intensitätsverlaufes bei größeren Winkeln die Trennung der Kleinwinkelstreuung in eine reine Grenzflächenstreuung und eine Komponente der Dichteschwankungen innerhalb der Phasen ermöglicht.Diese Trennung erhöht die Genauigkeit der Bestimmung der Invarianten und gestattet die Berechnung der mittleren Durchschußlänge der kristallinen und amorphen Bereiche.Ein Vergleich dieses Längenparameters mit der Langperiode führt bei Annahme einer Lamellenstruktur zu einer Aussage über die Unebenheit der Grenzflächen.Der Absolutwert der Dichtefluktuation innerhalb der Phasen stellt einen zusätzlichen Strukturparameter dar, der besonders stark vom Unordnungsgrad der amorphen Bereiche abhängt.Ein Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit Intensitätsverteilungen im Kleinwinkelbereich, die sich aus der Theorie des Parakristalls ergeben, zeigt, daß es nicht möglich ist, diese Theorie mit den Resultaten der Messungen in Einklang zu bringen.

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Summary The theoretical and experimental conditions for an improved method of evaluating the X-ray small-angle scattering of polymers are studied. It is shown that accurate measurements of the intensity distribution at wide angles makes it possible to decompose the small-angle scattering into a component due to the phase boundaries only and a component related to the density fluctuations within the phases.This separation increases the accuracy of the determination of the invariant and permits the calculation of the average length of segments of the crystalline and the amorphous regions.Assuming a lamellar structure, a comparison of this length parameter with the long period can be used to assess the planarity of the boundaries. The absolute value of the density fluctuations within the phases represents a supplementary structural parameter which is largely determined by the degree of disorder in the amorphous regions.A comparison of the experimental results with calculated intensity distributions in the small-angle region based on the theory of the paracrystal shows that it is impossible to bring this theory into agreement with the experimental results.

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung Berlin 1971 vom 9. bis 13. März des Regionalverbandes Physikalische Gesellschaft zu Berlin.

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Wir danken Herrn Dr.H. Tompa für das Programm zur Berechnung der in Abb. 9 wiedergegebenen Interferenzfunktion, Herrn Prof. Dr.G. Rehage für die Polystyrolpräparate und HerrnJ. P. Pauwels, HerrnJ. Braibant und dem Personal unseres Rechenzentrums für die Mitarbeit.