[科普中国]-插线板模型

插线板模型（Switchboard model）是高分子典型结晶模型之一，由Paul J. Flory于20世纪60年代提出。

概念的提出Flory认为，聚合物结晶时，分子链作近邻折叠的可能性是非常小的。以聚乙烯结晶为例，聚乙烯从熔体冷却结晶的速度很快，远大于分子链的运动速度，因此，结晶时分子链来不及作规整的折叠。为此，Flory在20世纪60年代提出了聚合物结晶的“插线板模型”。认为高分子链是完全无规进入晶体的，在晶片中链段规则平行排列，而相邻排列的两个分子链段是非近邻的链段和来自于不同分子的链段。在形成多层片晶时，一个分子链从一层晶片出来后，并不是近邻折叠回原晶片，而是进入非晶区，再进入到另一层晶片中，或者以无规方式再返回原晶片中。如图9—23(a)所示。就一层晶片而言，分子链的排列方式同老式电话交换台的插线板相似，晶片表面的分子链像插头接线那样毫无规则，构成非晶区，如图9—23(b)所示。1

研究发展许多中子小角散射实验支持Flory的插线板模型。J．Schelten等利用中子小角散射技术研究了聚乙烯，发现结晶聚乙烯中分子链的均方旋转半径与在熔体中分子链的相同，同时对聚丙烯、聚氯乙烯、等规聚苯乙烯的研究取得了同样的结果。由于熔体中高分子链是无序的，这些实验结果很明显证明，结晶中高分子链不作规整折叠。因为如果进行规整折叠，分子链的均方旋转半径与熔体中的不可能相等，也就是说，将会与所测得的结果不相同。在结晶中，分子链基本上保持着它在熔体中总的构象，只是在进入晶格时作局部的调整。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学