高分子乳胶成膜后其内部的乳胶颗粒是按照面心立方的方式堆砌的,当组成乳胶颗粒的高分子的玻璃化转变温度比较低时,其在室温下可以发生很大的形变。本文利用同步辐射小角X射线散射(SAXS)技术在线跟踪了这种软胶体晶体的形变过程,提出了形变机理。　　 1.在线跟踪多晶原样品的形变过程。原样品是指未经处理过的乳胶膜,它是直接由乳胶液干燥后得到的。实验数据表明在大的宏观应变下胶体晶体的应变比宏观应变小,这意味着组成晶体的乳胶颗粒的形变量小于乳胶膜整体的形变量,即发生了非仿射形变。我们把这种形变模式归因于晶粒间界间的滑移,成膜后期的粒子间高分子链的相互扩散使乳胶膜具有一定的力学性能,但还不足以抵抗大的应变。　　 2.为了增加乳胶颗粒间高分子链的相互扩散,我们对制得的乳胶膜进行了温度退火和溶剂退火,利用同步辐射SAXS的方法研究了它们对形变机理的影响。当样品在60、80和100℃下分别退火4小时后,研究发现随着退火温度的增加,乳胶膜的微观形变机理逐渐由非仿射形变向仿射形变转变。这种行为归因于相邻粒子间高分子链的扩散,并且扩散程度会随着温度的增加而增加,这种分子链的扩散不仅使晶粒中粒子间的相互作用力增强,也使得晶粒间界间的作用力增强。而当样品经过溶剂退火后,乳胶膜的微观形变机理也由非仿射形变向仿射形变转变,这说明溶剂退火也可以增加乳胶颗粒间高分子链的相互扩散,并且溶剂退火的效果比温度退火的显著。　　 3.利用同步辐射SAXS的方法,在线观测了具有轴对称晶体结构的乳胶膜的单轴拉伸行为,并对其形变机理进行了研究。乳胶膜被分别沿着与纤维对称轴成0、35和55度角的方向进行了拉伸。实验结果表明在这三种情况下乳胶膜的形变都是非仿射性的,但是它们偏离仿射性的程度不同。这种形变行为的出现归因于乳胶膜内部晶体结构排列最稠密面的取向不同,即(111)面的取向。拉伸方向沿着(111)面的方向时(此种情况对应着沿着0和55度角拉伸的情况),形变行为比拉伸多晶样品趋近于仿射形变,多晶样品的形变行为比沿着35度角拉伸时趋近于仿射形变。另外,对于在100℃退火4小时后的乳胶膜,发现在上述三种情况下拉伸其形变行为都是仿射性的,这种行为归因于相邻粒子间高分子链的相互扩散。　　 4.利用同步辐射SAXS的方法,在线观测了乳胶膜的压缩过程。实验结果表明乳胶膜的形变可以分为三个阶段,在小应变下为仿射形变,在中等应变下为非仿射形变,在大的应变下又表现为仿射形变。这是由于晶粒间界间的粒子的排列不如晶体中的排列紧密,而经过一定的压缩后,其形变行为可以和晶体的形变行为相同,从而导致了压缩过程中两个转变点的出现。　　 5.利用同步辐射SAXS的方法,在线观测了乳胶膜的溶胀过程。衍射峰随溶胀时间的延长而向散射矢量减小的方向移动,这说明胶体晶体的晶格常数在增加,晶体被溶胀了,并且乳胶膜的溶胀过程可以分为两个阶段。胶体晶体的溶胀机理可以用Fickian定律来描述。