حوزه های کریستالی استحکام بیشتری به مواد پلیمری می دهند. کشش قوی ممکن بین زنجیره های نزدیک به هم باعث می شود که بخش های طولانی پلیمر محکم تر در موقعیت قرار بگیرند. در نتیجه، جریان زنجیره ای محدودتر است و مواد سفت تر می شوند.
گاهی اوقات، بخش های سفت و سخت تری از یک پلیمر به عمد در ساختار ساخته می شود. به عنوان مثال، در بلوک های کوپلیمر، بلوک های نرم تر و انعطاف پذیرتر اغلب با بلوک های سخت تر و سفت تر جفت می شوند. بخش‌های نرم ممکن است انعطاف‌پذیری ساختاری بیشتر یا جاذبه‌های بین مولکولی ضعیف‌تری بین خود یا هر دو داشته باشند. قطعات سخت ممکن است از نظر ساختاری صلب تر باشند یا ممکن است جاذبه های بین مولکولی قوی تری داشته باشند، مانند دوقطبی های قوی یا پیوندهای هیدروژنی.
اگر طول بلوک ها به اندازه مناسب باشند، دو بخش می توانند به دو فاز جدا شوند. در نتیجه جاذبه‌های بین مولکولی قوی‌تر، طول‌های زنجیره‌ای حاوی بخش‌های سخت به هم خوشه می‌شوند و بخش‌های نرمی را که در غیر این صورت مانع این جاذبه‌های بین مولکولی می‌شوند، بیرون می‌کشند. این پدیده جداسازی میکروفاز نامیده می شود . نتیجه این است که این ماده دارای جزایری از استحکام و استحکام در ماتریسی از زنجیره های پلیمری انعطاف پذیر است. که می تواند یک ترکیب بسیار مفید باشد. زنجیره‌های انعطاف‌پذیر بخش‌های نرم به پلیمر اجازه اعوجاج، خم شدن یا فشرده شدن را می‌دهند، اما بخش‌های سخت محدودیت‌هایی را برای این انعطاف‌پذیری ایجاد می‌کنند و مواد را محکم در کنار هم نگه می‌دارند.
از آنجایی که ما معمولاً با تعداد بسیار زیادی از مونومرهای زنجیر شده سر و کار داریم، تفاوت بین این دو نوع بخش حتی نباید چشمگیر باشد. یک کوپلیمر از بوتادین و استایرن، هر دو هیدروکربن، می تواند مواد جدا شده از میکروفاز را تشکیل دهد. در این مورد، جاذبه‌های بین sid.ir/blog/post/82315/دوزینگ-پمپ-چیست-و-چه-کاربردهایی-در-صنعت-ایران-دارد-تحت تسلط نیروهای پراکندگی ضعیف لندن هستند، اما گروه‌های معطر استایرن، با سیستم‌های pi غیرمحلی‌شده‌شان، دارای نیروهای پراکندگی لندن هستند که کمی قوی‌تر هستند. در نتیجه، بلوک های پلی استایرن می توانند در کنار هم قرار گیرند و توسط بلوک های پلی بوتادین نرم تر احاطه شوند.
مشکل PP6.1.
بخش سخت و بخش نرم را در هر یک از بلوک کوپلیمرهای زیر مشخص کنید.
گاهی اوقات، جدایی بین این فازها را می توان مستقیماً از طریق میکروسکوپ مشاهده کرد. میکروسکوپ الکترونی تونلی (TEM) تکنیکی است که می تواند تصاویری از یک برش مقطعی از ماده تولید کند. این ماده به طور کلی با یک فلز سنگین مانند اسمیم رنگ می شود که ترجیحاً به یک یا فاز دیگر متصل می شود. فاز رنگ‌آمیزی در TEM تیره‌تر از فازی است که رنگ‌آمیزی نشده است.
تکنیک های پراش اشعه ایکس اغلب می تواند برای اندازه گیری فواصل بین قطعات سخت استفاده شود. پراکندگی اشعه ایکس با زاویه کوچک (SAXS) بسیار شبیه به پراکندگی پرتو ایکس با زاویه باز (WAXS) است. به دلیل رابطه معکوس بین زاویه پراکندگی و فاصله، SAXS برای کاوش ساختارهای تکرار شونده منظم در فواصل بیشتر از آنچه در WAXS دیده می شود استفاده می شود. در صورتی که قطعات سخت به اندازه کافی در ماتریس نرم توزیع شده باشند، این امکان مشاهده پیک ها را فراهم می کند.
توجه داشته باشید که در SAXS، محور x معمولاً به عنوان q برچسب گذاری می شود، بردار پراکندگی:
q = 4πsinθ / λ
اما چون d = 2sinθ/λ پس q = 2π/d یا d = 2π/q. این یک روش کاملاً ساده برای محاسبه فواصل بین بخش های سخت با فاصله منظم (یا هر جسم با فاصله منظم دیگری) به ما می دهد. یک بار دیگر، درست مانند WAXS، یک رابطه معکوس بین کمیت نشان داده شده در محور x و فواصل در فضا وجود دارد.
- sdr
مشکل PP6.2.
فاصله های تقریبی نشان داده شده در نتایج SAXS زیر را محاسبه کنید.
