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聚合物相變的研究工具——拉曼光譜

閱讀:1240      發(fā)布時(shí)間:2021-04-21
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半結(jié)晶態(tài)聚合物(例如聚乙烯)是商業(yè)生產(chǎn)的塑料中最大的組分。 工業(yè)上通過(guò)在相變過(guò)程中加熱和冷卻的方式將這些聚合物塑造成最終產(chǎn)品。當(dāng)物質(zhì)變成不同狀態(tài)時(shí),就會(huì)發(fā)生相變,例如,從固態(tài)到液態(tài)的過(guò)程。

聚合物可分為非晶和結(jié)晶兩類。結(jié)晶聚合物是高度有序的,具有一定的強(qiáng)度和剛度,無(wú)定形聚合物中的分子是無(wú)規(guī)則排列的,因此具有柔韌性和彈性。本文研究了聚合物可以經(jīng)歷的兩個(gè)轉(zhuǎn)變,即熔融轉(zhuǎn)變和玻璃化轉(zhuǎn)變。熔融轉(zhuǎn)變是指從固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w,并且僅在結(jié)晶聚合物中可見。玻璃化轉(zhuǎn)變發(fā)生在無(wú)定形聚合物中,并且是漸進(jìn)的和可逆的。無(wú)定形樣品會(huì)從硬的“玻璃態(tài)”變?yōu)橄鹉z態(tài)或粘性態(tài)。一般的聚合物通常是兩者的混合物,被稱為半結(jié)晶物,它們可同時(shí)具有玻璃化轉(zhuǎn)變和熔融轉(zhuǎn)變。
 
拉曼光譜法可用于確定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,熔融轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶度的估算[1]。通過(guò)峰強(qiáng)度變化能識(shí)別樣品分子結(jié)構(gòu)的變化,因此可確定諸如玻璃化轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變溫度。在文中,我們使用 RMS1000 顯微拉曼光譜儀和控溫冷熱臺(tái)研究了聚乙烯和尼龍-6 相變情況。

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