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1 引言 聚合物材料在挤出、注射、压延、吹塑等加工过程中, 以及在温度场、压力场、 电(磁)场等的作用下, 大分子链或链段, 微晶必定要表现出不同程度的取向
聚合物材料取向后,在以共价键相连的分子链方向上, 单位截面化学键数目明显增加, 抗拉强度大大加强; 在垂直分子链方向上, 主要是分子链间较弱的 Van der Waals 力作用, 强度可能降低, 使材料具有各向异性
在与外力作用方向相同的方向上, 聚合物材料具有较大的破坏强度和较高的伸长率, 对材料的物理机械性能以及使用均有相当大影响, 因此讨论聚合物取向度及其过程是很有实际意义的
本章着重阐述用 X 射线衍射方法测定结晶聚合物材料的取向
取向是指样品在纺丝, 拉伸, 压延, 注塑, 挤出以及在电(磁)场等作用下分子链产生取向重排的现象
在取向态下, 结晶聚合物材料分子链择优取向
取向分为单轴取向 (如纤维) 和双轴取向 (如双向拉伸膜) (图10
1), 以及空间取向, 即三维取向 (如厚压板)
本章只讨论用 X 射线法测定聚合物分子链的单轴和双轴取向
对于分子链择优取向的表征, 一是要确定取向单元;二是要选定参考方向
纤维状单轴取向聚合物, 取向单元可取聚合物结晶主轴 (分子链轴) 或某个晶面法线方向; 参考方向取外力作用方向或称纤维轴方向
双轴取向单元可取一个晶面; 参考方向也可取晶体的某个晶轴或晶面
按两相模型理论, 结晶聚合物包含有晶区与非晶区, 所以取向分为晶区取向、非晶区取向和全取向
由于材料取向后, 在平行于取向方向和垂直于取向方向上表现出不同的光学的、声学的以及光谱方面的性质, 据此产生了不同测定取向方法
即有:光学双折射法;声学法; 红外二色性法; X 射线衍射法和偏光荧光法等
光学双折射法和声学法是基于在平行和垂直取向方向的折光指数(