Processus de fusion (a) et de recristallisation (b-d) après fusion à différentes températures. Crédit :LI Xiangyang
Différent des petites molécules, les polymères se replieront en cristaux lamellaires pendant la cristallisation et s'assembleront ensuite en empilements lamellaires.
La diffusion synchrotron des rayons X aux petits angles (SAXS) est un outil important pour caractériser une telle structure à l'échelle nanométrique et comprendre la cristallisation des polymères. Cependant, son mécanisme de diffusion dans les polymères semi-cristallins n'est pas encore complètement élucidé.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Tian Xingyou de l'Institute of Solid State Physics, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) a proposé un ensemble complet de nouvelles méthodes pour caractériser les cristaux lamellaires polymères à l'aide de SAXS.
"Nous travaillons sur ce nouveau modèle depuis quatre ans, de la théorie à l'application, ", a déclaré Li Xiangyang de HFIPS.
En 2019, les chercheurs ont d'abord découvert que la diffusion induite par les ondes évanescentes dans la transmission SAXS était possible. De plus, la diffusion induite par les ondes évanescentes était beaucoup plus forte que la diffusion induite directement par les rayons X incidents, et la diffusion des électrons interfaciaux à l'intérieur était la principale origine du signal SAXS.
En utilisant ces approches, ils ont obtenu une épaisseur lamellaire, longue période et taille latérale. "Basé sur la nouvelle image SAXS, nous avons isolé la diffusion induite par les ondes évanescentes de la diffusion réelle et réduit l'influence de la diffusion des électrons massifs, facteur de forme et diffusion de Porod, obtenir les informations sur l'épaisseur lamellaire et la longue période, " dit Li.
On a supposé qu'il existait des cristaux résiduels dans la masse fondue structurée, dont la taille latérale est supérieure à la taille critique de nucléation. Cependant, il est difficile à confirmer en raison de la difficulté de caractérisation. Avec les nouvelles méthodologies, les chercheurs ont caractérisé les cristaux résiduels, démontrant leur conjecture précédente.
