Die Bedeutung der mittleren Probendichte für die quantitative Interpretation der Röntgenkleinwinkelstreuung teilkristalliner Polymerer

Zusammenfassung

Die Bestimmung von überstrukturdaten polymerer Lamellenclustersysteme kann über Modellrechnungen der Röntgenkleinwinkelstreukurven erfolgen. Es wird gezeigt, daß in vielen Fällen die Modulation der Streukurve nicht allein durch die innere Struktur der Cluster bestimmt ist, vielmehr muß die mittlere Elektronendichte der Umgebung der Cluster mitberücksichtigt werden. An den Systemen HDPE, PP und iPS/PPO wird gezeigt, daß die Verwendung eines einfacheren Modells, in dem die kristalline Dichte ϱ_c = 1 und die amorphe Dichte ϱ_a = 0 gesetzt wird („schwarzweiß”-Modell), für kleine Lamellenzahlen pro Cluster zu einer Scheinanpassung führt. Die BerÜcksichtigung der mittleren Probendichte fÜhrt zu abweichenden Anpassungsparametern bei der Berechnung der experimentellen Streukurve und damit zu anderen Über-rstrukturdaten. Der Einfluß der Umgebungsdichte wird vernachlässigbar klein, wenn die Zahl der lagekorrelierten Lamellen pro Cluster größer als 10 wird.

Summary

Superstructural parameters of polymeric material composed of clusters of lamella-shaped crystals can be obtained by model-calculations of their small-angle x-ray scattering curves. In this paper it has been demonstrated, that in many cases the modulation of the scattering curve is determined not only by the inner structure of the cluster but also dependent on the average (electron) density of the cluster environment, the mean sample density. Discussing the SAXS of the systems HDPE, PP and iPS/PPO it has been shown, that the use of a simpler „,black-white” model, in which the crystalline density has been setϱ _c = 1 and the amorphous densityϱ _a = 0, leads to a „phony fit”. The incorporation of the mean sample density into the model yields a different set of parameters. The mean sample density can be neglected as soon as the number of lamellae per cluster exceeds the value of 10.