小角X射线散射法测定高密度聚乙烯微观结构随温度的变化

海洋^1,2，柳义¹，陈西良³，黄灿^1,2，刘崎¹，林俊¹，朱智勇¹

1. 中国科学院上海应用物理研究所2. 中国科学院大学3. 黄河水利职业技术学院

摘 要：利用同步辐射装置在不同温度下对高密度聚乙烯(HDPE)进行小角X射线散射测量,并通过对散射数据的洛伦兹(Lorentz)变换、一维相关函数和积分不变量的分析,研究HDPE的片晶结构随温度的变化规律。研究结果表明,在100℃以下时,HDPE的长周期结构不随温度发生变化,但片晶内部非晶区厚度略有增加而晶区厚度略有减小,相应的线性结晶度由30℃的79%减小到100℃时的74%。当温度升至110℃以上时,随着温度的升高,晶区、非晶区和片晶的尺寸均明显增大。当温度升至110℃以上时,随着片晶的熔化,片晶份额的减小导致散射强度降低。实验确定120℃时的片晶份额是原有的95%左右,而在130℃时,片晶份额仅剩余61%。

关键词：小角X射线散射;高密度聚乙烯;片晶结构;一维相关函数;积分不变量;