拉伸橡膠中存在結晶本身就是雙折射-偏光顯微鏡
由拉伸引起的結晶
人們早就知道,硫化過的橡膠受到拉伸時,會產生結
晶,而當拉力除去后,結晶立刻消失。經過拉伸而結晶的橡
膠產生的x一射線的衍射圖叫做“纖維衍射圖”。
這樣的圖象是當晶體的軸線按纖維的軸向平行排列成同一方
向時產生的。
初看這似乎難以理解,為什么僅一個拉伸過程就能使橡
膠結晶呢?更奇怪的是為什么這種結晶是可逆的。實際上用
硫化膠研究這種通過拉伸而結晶的現象并不較適宜。用未硫
化的橡膠,可以更明顯的方式顯示出同樣的現象,并且可以
在較多樣性的條件下進行測定。
度,并夾到一塊板上。經過不同的時間,切開樣條測量其密
度(用靜水力學法稱量),測定溫度也是0℃。初始未拉伸
橡膠的曲線(0%伸長率)與相對體積的相應曲線
呈相同形狀,密度的增加與體積的減少相對應。適度的拉伸
與降低溫度的效應類似:結晶速率增加,而結晶曲線(如果
這條線可以測出)的形式保持不變。拉伸倍率較高尉,結晶
速率很高,以致只能觀察到結晶過程的較后階段。在這些條
件下,結晶與拉伸好象同時發生。
另一個可用以測定結晶過程的方法是利用晶體的雙折射
現象。這種現象在結晶體中?捎^察到,這表示了射線的分
裂性質,即投射到晶體表面的光分解為二條以不同速度通過
介質的折射射線。這二條射線在互相垂直的平面,E發生偏
振。這就意味著結晶體的折射系數取決于光的偏振面。也就
是說,取決于電磁波中電矢量的方向.
在拉伸橡膠中存在的結晶,本身就是雙折射的,并日.晶
體的取向與拉伸方向平行,這樣就賦于橡膠相應的二次折身于
的性質(單由于結構的無定形區域的分子順序排列附加少量
雙折射,但在此我們無須考慮)。用偏振光很容易就可觀察
到總的雙折射現象。雙折射的總量可以用對于分別平行和垂
直于拉伸方向的偏振光的折射指數差來表征。
對于不同的固定伸長,雙折射隨時間變化的情況。雙
折射的方法與密度法相比,測定速度快一些,而且樣品在夾
持器上就可進行測定。因此,在結晶的初期就有可能跟蹤其
結晶過程。另一方面,對未拉伸的橡膠不可能進行觀察,因
為在這種狀態下,晶體的軸線無取向性,因此雖然有一部分
晶體出現雙折射現象,而從整體上來看,其光學性質還是均
一的,