Diffraction effects in single crystals and spherulites of poly(ethylene oxide)

Summary

In the first part poly(ethylene oxide) single crystals were examined by electron diffraction and correlated withX-ray diffraction, including a special texture pattern from bulk crystallised samples. Agreement between the unit cell assignment was found in some cases while in others one of the cell parameters appeared to be doubled in the single crystals, an effect we associate with twinning. Suggestions concerning chain packing are made which may be specific to 7₂ helices in general.

The second part is concerned with crystal orientation within poly(ethylene oxide) spherulites. Spherulites with bothb and [401] radial orientation were found, thus resolving an earlier anomaly in the literature. The twisted structure in banded spherulites was confirmed by micro-beamX-ray examination resolving individual phases within a twist period. The optic axial plane was found to be thebc plane from a correlation of optical extinction effects and unit cell orientation. A connection between the different spherulite types and the underlying crystal habits is suggested which may be general in spherulite growth, possibly accounting for some puzzling effects reported in the literature.

Zusammenfassung

Im ersten Teil werden Polyäthylenoxyd-Einkristalle mit Elektronenbeugung untersucht und die Ergebnisse mit Röntgenbeugungen in Beziehung gebracht, wobei besondere Textur-Aufnahmen aus in Masse kristallisierten Proben einbezogen werden. In einigen Fällen wurde Übereinstimmung zwischen den Abmessungen der Elementar-Zelle gefunden. In anderen schien der eine der Parameter in den Einkristallen verdoppelt zu sein, ein Effekt, den wir mit Zwillingsbildung zusammenbringen. Hinsichtlich der Packung der Ketten vermuten wir, daß sie im allgemeinen spezifisch ist mit 7₂ Helices.

Der zweite Teil beschäftigt sich mit der Kristallorientierung in Polyäthylenoxiden. Es wurden Sphärulite beider Art mitb und [401] radialer Orientierung gefunden, was eine frühere Anomalie in der Literatur verstehen läßt. Die gedrehte Struktur in gebänderten Sphäruliten wird durch Feinstrahlröntgenbeugung geprüft, die die individuellen Phasen in einer Rotationsperiode auch aufzulösen gestattet. Die optische Ebene erweist sich als diebc-Ebene aus der Korrelation von optischen Extinktionseffekten und der Orientierung der Elementarzellen. Ein Zusammenhang zwischen den verschiedenen Sphäruliten und dem zugrundeliegenden Kristall-Habitus wird vermutet, der allgemein bei Sphärulit-Wachstum gültig sein dürfte und möglicherweise für einige Sonder-Effekte, die in der Literatur berichtet werden, verantwortlich ist.