3.2.2  主要仪器设备 13

3.2.3  聚乳酸/聚甲醛共混物样品的制取、观察与溶解 13

3.3  结果与讨论 14

第4章  POM片晶形态的研究 16

4.1  前言 16

4.2  实验部分 16

4.2.1  主要原料和试剂 16

4.2.2  主要仪器设备 16

4.2.3  POM片晶形态的研究 16

4.3  结果与讨论 16

第5章  结论与展望 19

参考文献 20

致谢 22

第1章 绪论

1.1 引言

通过查考文献，我们知道高分子结晶的研究经历了从溶液培养单晶,确定折迭链模型,到高压结晶获得伸直链聚乙烯晶体,再到成核与生长理论的提出与应用和Regime Transition的理论与实验论证等重要发展阶段,形成了以Hoffman和Lauritzen的成核与生长(nucleation and growth)为代表的结晶理论,被广泛的接受和应用。[1]

在结晶理论日益完善的今天，我们了解高分子材料的物理机械性能会受高分子的结晶结构和形态的影响, 在高分子物理的重要内容中，包括了高分子结晶过程的结晶动力学、结晶热力学、分子机理等。而片晶作为高聚物聚集态的基本结构，它的纯在意义是十分重要的。但是目前国内外并没有人制得单纯的片晶，而为了能够更好地改善材料的性质，我们需要更加深入地研究材料内部更加细致的结构的影响因素及形态。在这次的设计实验中，片晶就是我们的切入点。在现有的研究中，我们已经可以在电镜里看到片晶的存在，并且能够通过仪器测得片晶的尺寸，由于还没有得到过单纯的片晶，如果我们能够通过实验得到片晶样本，这对接下来的研究会提供很大的便利。

1.2 结晶、球晶、片晶概述

1.2.1 结晶

物质的各个结构单元（原子、分子、离子、链段）在三维空间内进行有序周期性的排列，这叫做结晶。原子、离子或分子按照一定的空间次序排列而形成的固体叫做晶体，又叫做结晶体。我们研究的高分子结晶（Crystallization of polymers）是部分高分子链排列起来的过程。在这个过程中，大分子熔体会解缠结转变成为片晶，这与我们平时研究的小分子结晶有很大的差别。高分子结晶得不到100%的晶体，它只能够由折迭链片晶形成，并具有亚稳定结构。随着结晶温度增高，晶片厚度会增大；相应的随着结晶温度增高，其结晶生长速率会随之减慢。长期以来，在“高分子是怎样结晶的”的话题上，他们相继提出许多结晶生长模型，例如表面成核模型、分子成核模型、成核与连续生长模型、连续生长模型，其中最成功的是成核与生长模型。

1.2.2 球晶

常见聚合物晶体形态有单晶、球晶、纤维晶、树枝状晶、串晶、伸直链晶等。在我们这次研究使用的聚甲醛（POM）和聚乳酸（PLLA）形成的高分子晶体都是球晶。对于高分子晶体而言，它有一个较为复杂的阶层式构造，我们可以将其分为六个阶段:分子链--晶胞--片晶--片晶扭曲--球晶--制品。在高分子链排列过程中，高分子链会逐渐折叠起来，形成了有序的区域，我们将这区域称为片晶。接着，片晶会堆砌成更大的球形结构，我们称它为球晶。在合成高分子晶体中，高分子链一般呈平面锯齿状或螺旋状构象。已知球晶的直径一般是0.1－1cm，它由纤维状晶片(晶叠)组成，在交叉偏振光下我们可观察到黑十字消光现象。