聚乙烯（PE）是当今使用的最常见塑料。仅在2017年，就生产了超过1亿吨的PE树脂，主要用于包装市场的应用，而PE占全球生产的所有塑料的约34％。今天有一系列PE变体，但是本文研究了由三个更常见的PE变体组成的电影。这些包括：
- 高密度聚乙烯（HDPE）
- 低密度聚乙烯（LDPE）
- 线性低密度聚乙烯（LLDPE）
此外，尽管HDPE足够结晶以进一步表征，但本文主要关注台式X射线衍射（XRD）及其在分析膜的结晶度和结晶石大小的百分比中的应用。
X射线衍射
长期以来，XRD一直是材料分析的黄金标准方法。XRD能够执行各种分析，范围从培养基和高度结晶塑料的相位识别和定量到确定结晶度百分比和具有较低结晶度的结晶质材料。亚博网站下载这都是由于塑料的粘结性。这些类型的分析中的后者目前是XRD在塑料和聚合物中的行业标准使用。
关于热科学ARL Equinox 100 X射线衍射仪
Thermo Scientific™ARL™Equinox 100 X射线衍射仪采用定制设计的CU（50 W）或CO（15 W）带有镜子光学的微焦管。由于仪器的低功率系统，不再需要其他外围基础设施和外部水冷水机，这使用户可以轻松地在实验室和实验室之间运输它。
图1。ARL Equinox 100 X射线衍射仪。
ARL Equinox 100 X射线衍射仪（C.F.图1）与替代性传统衍射仪相比提供了快速的数据收集时间，因为其唯一的弯曲位置敏感探测器（CPS），可以同时测量实时的所有衍射峰。结果，它适用于反射和传输测量。
案例分析
通过在窗户的纸板框架中封装来制备每个薄膜的两个样品，因此可以充分访问膜，同时还可以保持教学并没有表面变化。将样品容器放在标准的固定支架中（图2），以反射取向，每个样品的中心以梁路径为中心。
在COKα（1.78897Å）辐射下，从0-115°2θ分析样品1分钟。使用I_MAD进行原始数据评估。使用配备ICDD PDF - 4+的MDI JADY 2010进行了由整个模式拟合Rietveld改进（WPF）组成的数据处理。将每个样品的原始XRD数据导入到MDI Jade 2010中，搜索/匹配证实材料是聚乙烯。
图2。标准固定样品持有人。
结果
每个样品的原始XRD数据被导入MDI Jade2010。通过搜索和匹配，样品材料是聚乙烯。为了提供图3和图4中显示的数据，通过WPF Rietveld分析来完善每个B和C的数据。
图5显示了带有感兴趣参数的代表性报告，以下列出：
- 百分比无定形
- 晶体百分比
- 结晶石尺寸
- R因子
- 拟合的优点（r/e）（表1）。
表格1。结晶度分析结果百分比。
| HDPE电影 |
| 样本 |
wt％
结晶 |
wt％
无定形 |
结晶石
尺寸（Å） |
RW |
回覆
（愚蠢） |
| b |
90.5 |
9.5 |
198 |
14.24 |
1.18 |
| C |
87.1 |
12.9 |
307 |
13.18 |
1.38 |
| LDPE电影 |
| 样本 |
wt％
结晶 |
wt％
无定形 |
结晶石
尺寸（Å） |
RW |
回覆
（愚蠢） |
| b |
52.3 |
47.7 |
162 |
13.85 |
1.26 |
| C |
55.4 |
44.6 |
138 |
12.41 |
1.13 |
| LLDPE电影 |
| 样本 |
wt％
结晶 |
wt％
无定形 |
结晶石
尺寸（Å） |
RW |
回覆
（愚蠢） |
| b |
0 |
100 |
181 |
11.89 |
1.11 |
| C |
0.2 |
99.8 |
33 |
12.68 |
1.13 |
HDPE
HDPE由大于或等于0.941 g/cm的密度定义3。与高度分支的聚合物相比，大多数线性分子的分支程度低，大多数线性分子显示出良好的填料，可最大化分子间力。
由于其高抗拉力强度，HDPE经常用于以下产品：
WPF分析生成的结果显示材料密度为0.95 g/cm3。
LDPE
LDPE由0.910–0.940 g/cm的密度范围定义3，其特征是高度的短链分支。结果，链条在晶体结构中没有表现出明确的填料，与HDPE相比，分子间力较弱。这是由于少量偶极子吸引力所致。
因此，该材料具有较低的拉伸强度和增加的延展性，并用于刚性容器和塑料膜产品，例如塑料袋和膜包装。2进行的WPF分析表明材料密度为0.93 g/cm3。
lldpe
LLDPE的密度范围为0.915-0.925 g/cm3，并且具有比LDPE更高的拉伸强度。这是因为它具有显着的线性聚合物结构，其特征在于广泛的短分支，这意味着与LDPE相比，它具有更高的影响和穿刺性。
它被广泛用于包装中，在特定的袋子和床单中。它的应用程序还扩展到以下产品：
进行的WPF分析显示材料密度为0.92 g/cm3。
对所有PE样品进行了结晶度分析百分比，产生了值和R因子，结果总结在表1中。
不出所料，HDPE样品主要采用其结晶形式。与此相比，LDPE和LLDPE膜形成鲜明对比，与它们的颗粒形式相比，它显示出逆转趋势的趋势。
当以颗粒形式时，LLDPE通常比LDPE的结晶度百分比略高。假设该膜与长聚合物结构一起定向，水平平面中的正交短链与光束的正交短链，这意味着从侧链中看不到相干衍射。
图3。a）HDPE B）LDPE和C）LLDPE B系列膜精制和拟合数据。
图4。A）HDPE B）LDPE和C）lldpe C系列膜精制和拟合数据。
图5。为HDPE B膜WPF改进生成的代表报告。
概括
分辨率和速度ARL Equinox 100 X射线衍射仪促进塑料和聚合物的相位和结晶特性百分比的完整分析。为了展示其功能，将测量时间设置为一分钟，结果，ARL Equinox 100台式X射线衍射仪已被证明是分析塑料和聚合物的晶体性质的最佳选择。
参考和进一步阅读
- “市场研究：聚乙烯 - HDPE”。Ceresana研究。2012年5月。
- “市场研究：聚乙烯 - LDPE（第二版）”。Ceresana。2014年10月。
- “市场研究：聚乙烯 - LLDPE第二版”。Ceresana。2014年11月。
致谢
由Thermo Fisher亚博网站下载 Scientific最初由Gregory Schmidt撰写的材料生产。
此信息已从Thermo Fisher Scientific -Elemental分析仪和相分析仪提供的材料中采购，审查和调亚博网站下载整。
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