聚乙烯（PE）是今天使用中最常见的塑料。仅在2017年，生产了超过1亿吨PE树脂，主要用于包装市场中的应用，PE占全球生产的所有塑料的34％。今天生产了一系列PE变体，但本文展示了由三种更常见的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，虽然HDPE是结晶的，足以进一步描述，但本文主要关注的是性能台式x射线衍射(XRD)及其在分析薄膜结晶度和晶粒尺寸方面的应用。
x射线衍射
长期以来，XRD一直是材料分析的金标准方法。XRD可以进行各种分析，包括对中、高结晶塑料的相识别和定量，以及对结晶度较低的材料的结晶度百分比和结晶度大小的测定。欧洲杯足球竞彩这都是由于塑料的粘合特性。这些类型的分析，后者是目前工业标准使用的XRD在塑料和聚合物。
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)微聚焦管与镜面光学。由于该仪器的低功率系统，不再需要额外的外围基础设施和外部冷水机，这使得用户可以轻松地在实验室之间以及从实验室到现场之间运输它。
图1所示。ARL EQUINOX 100 x射线衍射仪。
ARL Equinox 100 X射线衍射仪（图1）提供了与替代常规衍射计的快速数据收集时间，因为其独特的曲面敏感检测器（CPS），可同时实时测量所有衍射峰。结果，它适用于反射和传输测量。
案例研究
每个薄膜的两个样品被封装在一个有窗的纸板框架中，因此允许充分的进入薄膜，同时也保持它的教导和表面的自由变化。样品容器以反射方向放置在标准固定支架中(图2)，每个样品的中心位于光束路径的中心。
样品在Co Kα (1.78897 Å)辐射下0 ~ 115°2θ下分析1分钟。使用I_MAD进行原始数据评估。使用配备ICDD PDF - 4+的MDI JADE 2010进行数据处理，包括整个模式拟合Rietveld细化(WPF)。每个样品的原始XRD数据被输入到MDI JADE 2010，搜索/匹配确认材料是聚乙烯。
图2。标准固定式样品架。
结果
每个样本的原始XRD数据被导入MDI Jade 2010.这通过搜索和匹配确认了样品材料是聚乙烯。为了提供图3和图4所示的数据，通过WPF RIETVELD分析来精制每个系列B和C的数据。
图5显示了一个具有代表性的报告，其中的参数如下所示:
- 无定形的百分比
- 水晶百分比
- 微晶尺寸
- r因子
- 拟合优度(R/E)(表1)。
表格1。结晶度百分比分析结果。
| HDPE电影 |
| 样本 |
wt％
水晶 |
wt％
非晶 |
微晶
尺寸（Å） |
Rw |
关于
(混) |
| B |
90.5 |
9.5 |
198 |
14.24 |
1.18 |
| C |
87.1 |
12.9 |
307. |
13.18 |
1．38 |
| 低密度聚乙烯薄膜 |
| 样本 |
wt％
水晶 |
wt％
非晶 |
微晶
尺寸（Å） |
Rw |
关于
(混) |
| B |
52.3 |
47.7 |
162 |
13.85 |
1．26 |
| C |
55.4 |
44.6 |
138 |
12.41 |
1.13 |
| LLDPE的电影 |
| 样本 |
wt％
水晶 |
wt％
非晶 |
微晶
尺寸（Å） |
Rw |
关于
(混) |
| B |
0 |
100. |
181 |
11.89 |
1．11 |
| C |
0.2 |
99.8 |
33 |
12.68 |
1.13 |
HDPE
HDPE的定义为大于或等于0.941 g/cm3.．与高度分枝的聚合物相比，大多数线性分子具有较低的分枝度，表现出良好的有序排列，使分子间作用力最大化。
由于HDPE具有较高的抗拉强度，因此常用于以下产品:
WPF分析产生的结果显示，材料密度为0.95 g/cm3.．
低密度聚乙烯
LDPE的定义为密度范围为0.910-0.940 g/cm3.，其特征是高度的短链和长链分支。因此，这些链在晶体结构中没有表现出良好的堆积，这导致与HDPE相比，分子间的作用力更弱。这是由于较小的偶极引力。
因此，该材料具有较低的抗拉强度和较高的延展性，可用于刚性容器和塑料薄膜产品，如塑料袋和薄膜包装。2WPF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.，具有比LDPE更高的拉伸强度。这是因为它具有明显的线性聚合物结构，具有广泛的短分支，这意味着它比LDPE具有更高的抗冲击和穿刺性能。
它广泛应用于包装，在特定的薄膜袋和床单。它的应用还延伸到以下产品:
WPF分析显示材料密度为0.92 g/cm3.．
对所有PE样品进行结晶度百分比分析，得出值和r因子，结果汇总于表1。
如预期的那样，HDPE样品主要以其结晶形式。对比这是LDPE和LLDPE薄膜，其与其颗粒形式相比，结晶百分比呈逆转趋势。
LLDPE通常在颗粒化形式时具有比LDPE略高的结晶度。假设该薄膜与长聚合物结构一起定向，其中水平平面中的正交短链与梁在梁中，这意味着从侧链中没有看到相干衍射。
图3。A) HDPE B) LDPE和C) LLDPE B系列薄膜细化和适合的数据。
图4。A) HDPE B) LDPE和C) LLDPE C系列薄膜细化和适合数据。
图5。为HDPE B电影WPF细化而产生的代表报告。
概括
分辨率和速度的ARL Equinox 100 X射线衍射仪便于对塑料和聚合物的相和结晶度进行全面分析。为了展示其性能，测量时间设置为1分钟，因此，ARL EQUINOX 100台式x射线衍射仪已被证明是分析塑料和聚合物晶体性质的最佳选择。
参考资料及进一步阅读
- 《聚乙烯- HDPE市场研究》。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欧洲杯足球竞彩 Scientific的Gregory Schmidt原创的材料制作而成。
此信息已被采购，从Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。