Abstract
經由同顧30年來對於聚乙烯高分子單晶的諸多研究結果與解釋, 迄今仍未能對於單晶里高分子鏈是規則或雜亂 (隨機) 轉折的根本問題得到一明顯的結論或一致的結論或一致的認同。主要是在小角度中子散射的各項實驗結果, 不論是分子鏈的詁層現象或是晶支稀釋50% 的現象, 都明確指出傳統所認定的{110} 聚粼工規則型鏈轉折模式是不符合所驗證的結果。本論文於是捨窠傳統以『單鏈長晶』為主的思考方式, 而改以『雙鏈長晶』的理念取代。由此理念所展現的配位雙鏈轉折模式(Coordinated PairChains Folding Model) 簡稱配雙折模式(CPCFM),可以完整的解釋目前已知的各項實驗結果。在第一章緒論□, 筆者簡述目前對此聚乙烯高分子轉折問題所出現的正反兩面的各種實驗論證, 並在最後引入筆者所提出的配雙折模式。第二章則為配雙折模式的詳細解說, 就高分子轉折的轉折形態而言, 對於現今所發現的各種PE單晶形態, 不論是菱形(Diamond Shaped), 空心金字塔型(Hollow Pyramid)、截解菱形(Truncated Diamon-d Shaped),截角空心金字塔型(Truncated Hollow Pyramid), 鞍型(Saddl Shaped)都能由配雙折模式規則的長成。代表配雙折模式的{100} 及{010} 轉折成型能量, 分別為E100=2.56Kcal/mole, Eoin=1.20Kcal/mole, 都比代表傳統規則轉折的{110} 轉折成型能量更低 (更穩定),E110=4.0Kcal/mole 或10.19Kcal/mole雙鏈長晶驗證了單晶成長速率正比於高分子濃度平方的現象。配雙折模式的晶核特性解釋了單晶的疊層現象與雙晶(Twin)現象; 也解釋了自核單晶生成法所觀察到的晶核現象。第三章解釋各種解議性的論證, 在小角度中子散射實驗里所導出高分子鏈的疊層現象乃是大多數高分子鏈是從其鏈的內部首先接觸結晶成長點而進入長晶的自然現象, 配雙折模式則更具有『在結晶成長點接續長晶』的特性, 因此高分子鏈可得疊層現象而不致有隨機 (雜亂) 轉折的現象發生。在中子散射實驗里曾經嚴重駁斥傳統規則轉折模式的『晶支稀釋50%(50%Stem Dilntion)』 的論證, 在配雙折模式下的晶支排列卻與該中子散射實驗所得的數據十分吻合, 更加證實了配雙折模式與雙鏈長晶的現念。其它來自同位素標示者PE(Labeled PE)的紅外線光譜實驗的各種已知實驗結果及高解析度電子顯微影像(High Resolution Electron Microseopy.HREM), 也都顯示此一配雙折模式是解釋溶液折出型聚乙烯高分子單晶的最適當的規則型鏈轉折模式。