【高分子物理】第三章
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分子间的作用力包括范德华力(静电力、诱导力和色 散力)和氢键。
范德华力：没有方向性和饱和性
静电力：极性分子都有永久偶极，极性分子之间的引 力称为静电力。如：PVC、 PVA 、PMMA等分子间作用力主 要是静电力。静电力的作用能量一般在13—21千焦/摩尔 (3—-5千卡/摩尔)。
诱导力：极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的 诱导偶极之间的相互作用力。诱导力的作.用能一般在6—13千 焦/摩尔(1.5—3千卡/摩尔)
片面性，不同观点之问的争论仍在进行，尚无定论。下面 我们将尽可能客观地介绍几种主要的模型。
1、缨状微束模型
这个模型是在上世纪40年代提出的。当时，用X射线研 究了许多结晶性高聚物的结晶，打破了以往关于高分子无规 线团杂乱无章的聚集态概念，证明不完善的结晶结构的存在。 模型从结晶高聚物X射线图上衍射花祥和弥散环同时出现以及
较弱；再加上分子链的柔顺好，使这些材料易于变形实现 弹性 •CED>400 纤维：分子链上含有强的极性基团或者形成氢 键，因此分子间作用力大，机械强度好，耐热性好，再加 上分子链结构规整，易于结晶取向
•290<CED<400 塑料：分子间力居中，分子链刚性较大
显然，CED越大，分子间力越大
第二节 高聚物的聚集态结构模型
Z----单位晶胞中单体(即链结构单元)的数目 V----晶胞体积 NA----为阿佛加德罗常数
2.1 晶态结构模型
• 随着人们对高聚物结晶的认识的逐渐深入，在已有实验事
实的基础上，提出了各种各样的模型，企图解释观察到的 各种实验现象，进而探讨结晶结构与高聚物性能之间的关
系。由于历史条件的限制，各种模型难免带有或多或少的
是晶相。如玻璃(固体、液相)
⑴ 什么是聚集态结构
分子的聚集态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构， 也称超分子结构。 ⑵ 研究聚集态结构的意义 • 聚集态是高分子材料的直接使用的状态
高分子链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高 聚物聚集态是决定高聚物本体性质的主要因素。对于使用中 的高分子材料，其许多性能直接决定于在加工成型过程中形 成的聚集态结构。
•由于高聚物结构的不均匀性，同一高聚物材料内有晶
区，也有非晶区。我们要研究的第二个内容是非晶态结 构。 •由于高分子有突出的几何不对称性，取向问题就显得 很重要，第三个内容是取向结构。
•某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后，虽然失 去固态物质的刚性，而获得液态物质的流动性，却仍然 部分地保存着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性 质上呈现各向异性，形成一种兼有晶体和液体的部分性 质的过渡状态，第四个内容是液晶结构
Orthorhombic
Monoclinic Triclinic
a bc a=b=g=90
a bc a=g=90; b90 a bc abg90
• PE的晶胞结构
Planar zigzag conformation
通过实验和计算PE的等 同周期c=0.253nm,即每个 等同周期中含有一个结 构单元（排入到格子中 的质点就是单体的重复 单元）
模型认为： （1）分子链在片晶中规整折叠排列，形成规则的单层片 晶 (见图)； （2）片晶中的高分子链的方向总是垂直于晶片平面的。 （3）分子链折叠时有自动调节厚度的倾向，单层片晶厚 度约10nm
此模型也有不能 解释的现象，比如， 晶体密度小于按晶胞 参数计算的理论值等。
折叠链模型
3、松散折叠链模型
取向和非取向结构的相互排列问题，如果再加上 添加剂，就有高聚物与添加剂的相互排列问题——这 就是第五个研究内容织态结构问题。
⑷ 聚集态结构形成原因 由于分子间存在着相互作用，才使相同的或不同的高分 子聚集在一起形成各种聚集态结构。分子间作用力是根本原 因
第一节 高聚物分子间的作用力
1、1 范德华力和氢键
第三章 高聚物的凝聚态结构 （ The Aggregation State of Polymers）
• 凝聚态(聚集态)与相态
• 凝聚态：物质的物理状态, 通常包括固、液、气体
（态），称为物质三态
• 相态：物质的热力学状态，是根据物质的结构特征和
热力学性质来区分的，包括晶相、液相和气相（或态）
• 一般而言，气体为气相，液体为液相，但固体并不都
每一个晶胞中含有单 体单元的数目是2
正交晶系
• PP的晶胞结构
通过实验和计算PP的等 同周期c=0.65nm,相当于 三个单体单元转了一圈 形成的螺矩，即每个等 同周期中含有三个结构 单元
每一个晶胞中含有单 体单元的数目是12
单斜晶系
• 晶胞密度：
MZ c N AV
其中: M----结构单元分子量
晶体:物质内部的质点（原子、分子、离子）三维有序周期性排列。
氯化钠晶体
空间格子(空间点阵)
空间格子：（空间点阵）将这些质点抽象成几 何点，这些等同于几何点形成的格子称为空间 格子。每个质点代表的就是晶体的结构单元
晶体结构和点阵的关系
晶体结构
= 空间点阵 + 结构基元
大分子链中的 结构单元链节
(2) 晶胞和晶系 晶胞：三维空间中具有相同周期排列的最小单元。就象重 复结构单元构成大分子链一样，晶胞也是晶体的重复结构 单元一般划出的是平行六面体,它包含六个参数 a b c αβγ
氢键
分子间或分子内均可形成，极性很强的X—H键上的氢原 子与另外一个键上的电负性很大的原子Y上的孤对电子相互 吸引而形成的一种键（X—H….Y），有方向性和饱和性， 键能比化学键小。
例如:
a ）分子间氢键
极性的水分子间： H O H H 极性的醇分子之间：H O H O H O H R R
羧酸分子之间： R C
2d sin ＝ n
当入射x射线波长一定时，对于粉末晶体，因为许多小的微
晶具有许多不同的晶面取向，所以，可得到以样品中心为 共同顶点的一系列x射线衍射线束，而锥形光束的光轴就 是入射X射线方向，它的顶角是4θ。如果照相底片垂直切 割这一套圆锥面，将得到一系列同心圆，见右图。如用圆
筒形底片时，得到一系列圆弧。
晶胞：代表晶体结构的基本重复单位(平行六面体)
c 晶胞参数
b
a g
a
b
七大晶系
立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系
System
Cubic Hexagonal Tetragonal Rhombohedral
Axes Axial angles
a=b=c a=b=g=90 a=bc a=g=90; b=120 a=bc a=b=g=90 a=b=c a=b=g90
测得晶区尺寸远小于分子链长度等主要实验事实出发，认为
结晶高聚物中：晶区与非晶区相互贯穿，同时存在，在晶区 中，分子链互相平行排列形成规整的结构，但晶区尺寸很小， 一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区，晶区在通常情 况下是无规取向的;而在非晶区中，分子链的堆砌是完全无序
的。这个模型有时也被称为两相模型（见下图）。
4、插线板模型
P. J. Flory以聚乙烯的熔体结晶为例，从他的高分于无 规线团形态的概念出发，认为高聚物结晶时，分子链作近 邻规整折叠的可能性是很小的。这是因为聚乙烯分子线团 在熔体中的松弛时间太长，而实验观察到聚乙烯的结晶速 度又很快，结晶时分子链根本来不及作规整地折叠。而只 能对局部链段作必要的调整，以便排入晶格，即分子链是 完全无规进入晶片的。因此在晶片中，相邻排列的两段分 子链并不像折叠链模型那样，是同一个分子的相连接的链 段，而是非邻接的链段和属于不同分子的链段。
211 强度 220
222 421 D
330 321
410 311 C
(Ia)20 E
300 B A 2θ
图4等规PS的衍射曲线
等规立构PS既有尖锐的衍射峰，又有很钝的衍射降。
通常，结晶聚合物是部分结晶的或半结晶的多晶体，既 有结晶部分，又有非晶部分，个别例外
晶体结构的基本概念
晶胞、晶 系、晶胞参 数等
基于一些实验事实表明单晶并不完善，尤其是表面结 构比较松散，属于无序结构。因此，作为对原来的折叠链 模型(近邻规整折叠)进行修正，Fischer提出了近邻松散
折叠链模型(见下图），认为：
（1）在结晶高聚物的晶片中，仍以折叠的分子链为基本 结构单元，只是折叠处可能是一个环圈，松散而不规则， （2）在晶片中，分子链的相连链段仍然是相邻排列的。
2、规整折叠链模型
A. Keller于1957年从二甲苯的稀溶液中得到大于50微米 的菱形片状聚乙烯单晶，并从电镜照片上的投影长度，测得 单晶薄片的厚度约为10纳米而且厚度与高聚物的分子量无关。
同时单晶的电子衍射图证明，伸展的分子链(c轴)是垂直于单
晶薄片而取向的。然而由高聚物的分子量推算，伸展的分子 链的长度在102—103纳米以上，就是说，晶片厚度尺寸比整个 分子链的长度尺寸要小得多。为了合理地解释以上实验事实， A. Keller提出了折叠链结构模型。
色散力：分子瞬间偶极之间的相互作用力。它存在一切 极性和非极性分子中，是范氏力中最普遍的一种。在一般非 极性高分子中 ，它甚至占分子间作用总能量的80~100%。 PE、PP、PS等非极性高聚物中的分子间作用力主要是色散 力。色散力的作用能一般在0 . 8—8千焦/摩尔(0.2—2千卡/摩 尔 )。
（1）在形成多层片晶时，一根分子链可以从一个晶片， 通过非晶区，进入到另一个晶片中去，如果它再回到前面 的晶片中来的话，也不是邻接的再进入。 （2）仅就一层晶片而言，其中分子链的排列方式与老式 电话交换台的插线板相似晶片表面上的分子链就像插头电 线那样，毫无规则，也不紧凑，构成非晶区。所以通常把
· 为材料设计和改性提供科学依据
在认识高分子聚集态结构特征、形成条件及材料性能间 的关系，可以指导如何通过控制成型加工条件以达到制备出 具有预定结构和性能的材料。 ⑶ 聚集态结构研究内容 X射线衍射研究了许多高聚物的微观结构以后发现：许多 高聚物虽然宏观上外形不规整，但它确实包含有一定数量的， 良好有序的微小晶粒，每个晶粒内部的结构和普通晶体一样， 具有三维远程有序，由此证明了它们的确是真正的晶体结构。 所以晶体结构是高分子聚集态结构要研究的第一个主要内容。
O
HO C R
聚酰胺分子之间：
C O NH
NH O C
OH
O
b ） 分子内氢键
邻羟基苯甲酸：
HO C
O H O
1、2 内聚能密度
分子间作用力对物质的许多性质有重要的影响。例如 沸点、熔点、气化热、熔融热、溶解度、粘度和强度等都直 接与分子间作用力的大小有关。在高聚物中，由于分子量很 大，分子链很长，分子间的作用力是很大的。 致使分子间
的作用力的加和超过化学键的键能，所以一般聚合物不存在
气态。 高聚物分子间作用力的大小通常采用内聚能或内聚能 密度来表示。内聚能定义为克服分子间的作用力，把一摩尔 液体或固体分子移到其分子间的引力范围之外所需要的能量。
内聚能密度（CED）就是单位体积的内聚能(J/cm3) 。
CED E
V
•CED< 290 橡胶：非极性聚合物分子间主要是色散力，
衍射线 入射线 试样
平面底片照片
照相底片 照相底片上的德拜环
晶体:同心圆－德拜环 Debye ring 。 非晶:形成弥散环－无 定形晕。
图3（a）非晶态PS的衍射花样（b）晶态等规PS
图3可以看出，等规立构PS既有清晰的衍射环 （同心圆——德拜环），又有弥散环，而无规立 构PS仅有弥散环或称无定形晕
X-射线衍射 仪：衍射花样、 衍射曲线
图2 射线射入晶体的干涉衍射图样
x射线是一种波长比可见光波长短很多倍的电磁波。x射 线射入晶体后，晶体中按一定周期重复排列的大量原子产 生的次生x射线会发生干涉现象。在某些方向上，当光程 差恰好等于波长的整数倍时，干涉增强、称作衍射，如图 所示
衍射条件：按布拉格方程式
211 强度 410 3Hale Waihona Puke Baidu1 C (Ia)20 E
图4等规PS的衍射曲线
220
300 B A 2θ
222 421
D
330 321
等规立构PS既有尖锐的衍射峰，又有很钝的衍射降。 通常，结晶聚合物是部分结晶的或半结晶的多晶体，既 有结晶部分，又有非晶部分，个别例外
结晶高聚物的缨状微束模型
这个模型解释了X射线衍射和许多其他实验观察的结果， 例如高聚物的宏观密度比晶胞的密度小，是由于晶区与非晶区 的共存。因此，在当时，缨状微束模型被广泛接受，并沿用了 很长时间。
范德华力：没有方向性和饱和性
静电力：极性分子都有永久偶极，极性分子之间的引 力称为静电力。如：PVC、 PVA 、PMMA等分子间作用力主 要是静电力。静电力的作用能量一般在13—21千焦/摩尔 (3—-5千卡/摩尔)。
诱导力：极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的 诱导偶极之间的相互作用力。诱导力的作.用能一般在6—13千 焦/摩尔(1.5—3千卡/摩尔)
片面性，不同观点之问的争论仍在进行，尚无定论。下面 我们将尽可能客观地介绍几种主要的模型。
1、缨状微束模型
这个模型是在上世纪40年代提出的。当时，用X射线研 究了许多结晶性高聚物的结晶，打破了以往关于高分子无规 线团杂乱无章的聚集态概念，证明不完善的结晶结构的存在。 模型从结晶高聚物X射线图上衍射花祥和弥散环同时出现以及
较弱；再加上分子链的柔顺好，使这些材料易于变形实现 弹性 •CED>400 纤维：分子链上含有强的极性基团或者形成氢 键，因此分子间作用力大，机械强度好，耐热性好，再加 上分子链结构规整，易于结晶取向
•290<CED<400 塑料：分子间力居中，分子链刚性较大
显然，CED越大，分子间力越大
第二节 高聚物的聚集态结构模型
Z----单位晶胞中单体(即链结构单元)的数目 V----晶胞体积 NA----为阿佛加德罗常数
2.1 晶态结构模型
• 随着人们对高聚物结晶的认识的逐渐深入，在已有实验事
实的基础上，提出了各种各样的模型，企图解释观察到的 各种实验现象，进而探讨结晶结构与高聚物性能之间的关
系。由于历史条件的限制，各种模型难免带有或多或少的
是晶相。如玻璃(固体、液相)
⑴ 什么是聚集态结构
分子的聚集态结构是指高分子链之间的排列和堆砌结构， 也称超分子结构。 ⑵ 研究聚集态结构的意义 • 聚集态是高分子材料的直接使用的状态
高分子链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，而高 聚物聚集态是决定高聚物本体性质的主要因素。对于使用中 的高分子材料，其许多性能直接决定于在加工成型过程中形 成的聚集态结构。
•由于高聚物结构的不均匀性，同一高聚物材料内有晶
区，也有非晶区。我们要研究的第二个内容是非晶态结 构。 •由于高分子有突出的几何不对称性，取向问题就显得 很重要，第三个内容是取向结构。
•某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后，虽然失 去固态物质的刚性，而获得液态物质的流动性，却仍然 部分地保存着晶态物质分子的有序排列，从而在物理性 质上呈现各向异性，形成一种兼有晶体和液体的部分性 质的过渡状态，第四个内容是液晶结构
Orthorhombic
Monoclinic Triclinic
a bc a=b=g=90
a bc a=g=90; b90 a bc abg90
• PE的晶胞结构
Planar zigzag conformation
通过实验和计算PE的等 同周期c=0.253nm,即每个 等同周期中含有一个结 构单元（排入到格子中 的质点就是单体的重复 单元）
模型认为： （1）分子链在片晶中规整折叠排列，形成规则的单层片 晶 (见图)； （2）片晶中的高分子链的方向总是垂直于晶片平面的。 （3）分子链折叠时有自动调节厚度的倾向，单层片晶厚 度约10nm
此模型也有不能 解释的现象，比如， 晶体密度小于按晶胞 参数计算的理论值等。
折叠链模型
3、松散折叠链模型
取向和非取向结构的相互排列问题，如果再加上 添加剂，就有高聚物与添加剂的相互排列问题——这 就是第五个研究内容织态结构问题。
⑷ 聚集态结构形成原因 由于分子间存在着相互作用，才使相同的或不同的高分 子聚集在一起形成各种聚集态结构。分子间作用力是根本原 因
第一节 高聚物分子间的作用力
1、1 范德华力和氢键
第三章 高聚物的凝聚态结构 （ The Aggregation State of Polymers）
• 凝聚态(聚集态)与相态
• 凝聚态：物质的物理状态, 通常包括固、液、气体
（态），称为物质三态
• 相态：物质的热力学状态，是根据物质的结构特征和
热力学性质来区分的，包括晶相、液相和气相（或态）
• 一般而言，气体为气相，液体为液相，但固体并不都
每一个晶胞中含有单 体单元的数目是2
正交晶系
• PP的晶胞结构
通过实验和计算PP的等 同周期c=0.65nm,相当于 三个单体单元转了一圈 形成的螺矩，即每个等 同周期中含有三个结构 单元
每一个晶胞中含有单 体单元的数目是12
单斜晶系
• 晶胞密度：
MZ c N AV
其中: M----结构单元分子量
晶体:物质内部的质点（原子、分子、离子）三维有序周期性排列。
氯化钠晶体
空间格子(空间点阵)
空间格子：（空间点阵）将这些质点抽象成几 何点，这些等同于几何点形成的格子称为空间 格子。每个质点代表的就是晶体的结构单元
晶体结构和点阵的关系
晶体结构
= 空间点阵 + 结构基元
大分子链中的 结构单元链节
(2) 晶胞和晶系 晶胞：三维空间中具有相同周期排列的最小单元。就象重 复结构单元构成大分子链一样，晶胞也是晶体的重复结构 单元一般划出的是平行六面体,它包含六个参数 a b c αβγ
氢键
分子间或分子内均可形成，极性很强的X—H键上的氢原 子与另外一个键上的电负性很大的原子Y上的孤对电子相互 吸引而形成的一种键（X—H….Y），有方向性和饱和性， 键能比化学键小。
例如:
a ）分子间氢键
极性的水分子间： H O H H 极性的醇分子之间：H O H O H O H R R
羧酸分子之间： R C
2d sin ＝ n
当入射x射线波长一定时，对于粉末晶体，因为许多小的微
晶具有许多不同的晶面取向，所以，可得到以样品中心为 共同顶点的一系列x射线衍射线束，而锥形光束的光轴就 是入射X射线方向，它的顶角是4θ。如果照相底片垂直切 割这一套圆锥面，将得到一系列同心圆，见右图。如用圆
筒形底片时，得到一系列圆弧。
晶胞：代表晶体结构的基本重复单位(平行六面体)
c 晶胞参数
b
a g
a
b
七大晶系
立方晶系 六方晶系 四方晶系 三方晶系 正交晶系 单斜晶系 三斜晶系
System
Cubic Hexagonal Tetragonal Rhombohedral
Axes Axial angles
a=b=c a=b=g=90 a=bc a=g=90; b=120 a=bc a=b=g=90 a=b=c a=b=g90
测得晶区尺寸远小于分子链长度等主要实验事实出发，认为
结晶高聚物中：晶区与非晶区相互贯穿，同时存在，在晶区 中，分子链互相平行排列形成规整的结构，但晶区尺寸很小， 一根分子链可以同时穿过几个晶区和非晶区，晶区在通常情 况下是无规取向的;而在非晶区中，分子链的堆砌是完全无序
的。这个模型有时也被称为两相模型（见下图）。
4、插线板模型
P. J. Flory以聚乙烯的熔体结晶为例，从他的高分于无 规线团形态的概念出发，认为高聚物结晶时，分子链作近 邻规整折叠的可能性是很小的。这是因为聚乙烯分子线团 在熔体中的松弛时间太长，而实验观察到聚乙烯的结晶速 度又很快，结晶时分子链根本来不及作规整地折叠。而只 能对局部链段作必要的调整，以便排入晶格，即分子链是 完全无规进入晶片的。因此在晶片中，相邻排列的两段分 子链并不像折叠链模型那样，是同一个分子的相连接的链 段，而是非邻接的链段和属于不同分子的链段。
211 强度 220
222 421 D
330 321
410 311 C
(Ia)20 E
300 B A 2θ
图4等规PS的衍射曲线
等规立构PS既有尖锐的衍射峰，又有很钝的衍射降。
通常，结晶聚合物是部分结晶的或半结晶的多晶体，既 有结晶部分，又有非晶部分，个别例外
晶体结构的基本概念
晶胞、晶 系、晶胞参 数等
基于一些实验事实表明单晶并不完善，尤其是表面结 构比较松散，属于无序结构。因此，作为对原来的折叠链 模型(近邻规整折叠)进行修正，Fischer提出了近邻松散
折叠链模型(见下图），认为：
（1）在结晶高聚物的晶片中，仍以折叠的分子链为基本 结构单元，只是折叠处可能是一个环圈，松散而不规则， （2）在晶片中，分子链的相连链段仍然是相邻排列的。
2、规整折叠链模型
A. Keller于1957年从二甲苯的稀溶液中得到大于50微米 的菱形片状聚乙烯单晶，并从电镜照片上的投影长度，测得 单晶薄片的厚度约为10纳米而且厚度与高聚物的分子量无关。
同时单晶的电子衍射图证明，伸展的分子链(c轴)是垂直于单
晶薄片而取向的。然而由高聚物的分子量推算，伸展的分子 链的长度在102—103纳米以上，就是说，晶片厚度尺寸比整个 分子链的长度尺寸要小得多。为了合理地解释以上实验事实， A. Keller提出了折叠链结构模型。
色散力：分子瞬间偶极之间的相互作用力。它存在一切 极性和非极性分子中，是范氏力中最普遍的一种。在一般非 极性高分子中 ，它甚至占分子间作用总能量的80~100%。 PE、PP、PS等非极性高聚物中的分子间作用力主要是色散 力。色散力的作用能一般在0 . 8—8千焦/摩尔(0.2—2千卡/摩 尔 )。
（1）在形成多层片晶时，一根分子链可以从一个晶片， 通过非晶区，进入到另一个晶片中去，如果它再回到前面 的晶片中来的话，也不是邻接的再进入。 （2）仅就一层晶片而言，其中分子链的排列方式与老式 电话交换台的插线板相似晶片表面上的分子链就像插头电 线那样，毫无规则，也不紧凑，构成非晶区。所以通常把
· 为材料设计和改性提供科学依据
在认识高分子聚集态结构特征、形成条件及材料性能间 的关系，可以指导如何通过控制成型加工条件以达到制备出 具有预定结构和性能的材料。 ⑶ 聚集态结构研究内容 X射线衍射研究了许多高聚物的微观结构以后发现：许多 高聚物虽然宏观上外形不规整，但它确实包含有一定数量的， 良好有序的微小晶粒，每个晶粒内部的结构和普通晶体一样， 具有三维远程有序，由此证明了它们的确是真正的晶体结构。 所以晶体结构是高分子聚集态结构要研究的第一个主要内容。
O
HO C R
聚酰胺分子之间：
C O NH
NH O C
OH
O
b ） 分子内氢键
邻羟基苯甲酸：
HO C
O H O
1、2 内聚能密度
分子间作用力对物质的许多性质有重要的影响。例如 沸点、熔点、气化热、熔融热、溶解度、粘度和强度等都直 接与分子间作用力的大小有关。在高聚物中，由于分子量很 大，分子链很长，分子间的作用力是很大的。 致使分子间
的作用力的加和超过化学键的键能，所以一般聚合物不存在
气态。 高聚物分子间作用力的大小通常采用内聚能或内聚能 密度来表示。内聚能定义为克服分子间的作用力，把一摩尔 液体或固体分子移到其分子间的引力范围之外所需要的能量。
内聚能密度（CED）就是单位体积的内聚能(J/cm3) 。
CED E
V
•CED< 290 橡胶：非极性聚合物分子间主要是色散力，
衍射线 入射线 试样
平面底片照片
照相底片 照相底片上的德拜环
晶体:同心圆－德拜环 Debye ring 。 非晶:形成弥散环－无 定形晕。
图3（a）非晶态PS的衍射花样（b）晶态等规PS
图3可以看出，等规立构PS既有清晰的衍射环 （同心圆——德拜环），又有弥散环，而无规立 构PS仅有弥散环或称无定形晕
X-射线衍射 仪：衍射花样、 衍射曲线
图2 射线射入晶体的干涉衍射图样
x射线是一种波长比可见光波长短很多倍的电磁波。x射 线射入晶体后，晶体中按一定周期重复排列的大量原子产 生的次生x射线会发生干涉现象。在某些方向上，当光程 差恰好等于波长的整数倍时，干涉增强、称作衍射，如图 所示
衍射条件：按布拉格方程式
211 强度 410 3Hale Waihona Puke Baidu1 C (Ia)20 E
图4等规PS的衍射曲线
220
300 B A 2θ
222 421
D
330 321
等规立构PS既有尖锐的衍射峰，又有很钝的衍射降。 通常，结晶聚合物是部分结晶的或半结晶的多晶体，既 有结晶部分，又有非晶部分，个别例外
结晶高聚物的缨状微束模型
这个模型解释了X射线衍射和许多其他实验观察的结果， 例如高聚物的宏观密度比晶胞的密度小，是由于晶区与非晶区 的共存。因此，在当时，缨状微束模型被广泛接受，并沿用了 很长时间。