聚合物材料在当今社会的各个方面都有着广泛的应用，从包装材料到航空航天工程。实际上，几乎每个应用都需要特定的且通常是不同的属性。这些性能主要由聚合物材料的结构决定。
聚合物材料的主要指标包括聚合物类型（例如聚乙烯PE或聚丙烯PP）或其结晶度。聚合物也表现出不同的微观结构，比较类似钢等普通金属合金中的微观结构。这些微观结构也会影响聚合物材料的力学性能。
人们普遍认为，在聚合物基体中引入添加剂或颜料有助于对不同性质（如光学或物理性质）进行微调。高度工业化环境中的用户和生产商能够快速筛选产品以确保其具有适当的特性，这一点尤为重要。
进行这种筛选的一种简单而快速的方法是使用X射线衍射（XRD）结合全谱图分析进行细化。这种方法是QC/QA或研究相关应用的理想解决方案。
在最近的一项研究中，Thermo Scientific™ 阿尔™ EQUINOX 100衍射仪用于评估一些关键聚合物性能。
材料类型和多态性的鉴定
分析后，将获得的结果与ICDD PDF4+有机数据库进行比较，结果显示并证实是为高密度聚乙烯（HDPE）和等规聚丙烯。
额外的定性相分析证实了聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）类材料的存在。
结晶度（DOC）
通过使用MDI JADE ，可以通过无标准细化方法直接测定结晶度（Degree of Crystallinity，D）。这种方法涉及通过Rietveld方法对衍射图案进行反褶积，直接确定非晶贡献的强度。
在该示例中，非晶态含量（以w%为单位）计算使用了0.85 g/cm3的密度，自信地提供了具有高D值和低D值的PE和PP样品的结果。
多态性与晶粒尺寸
将采集的数据与ICDD PDF4+有机数据库进行比较，突出显示主要为β-PP（蓝色）和微量α-PP（灰色）。发现β-PP（33nm）和α-PP（10nm）的结构域大小不同。
应注意的是，α-PP和β-PP的共生结构是材料性能的核心，这促使这一观察结果在工业应用中得到广泛应用。
添加剂和颜料
在本文给出的示例中，将XRD应用于具有嵌入Al和TiO2（金红石）颗粒的树脂样品，量化了98%（XRF:98%）、0.9%TiO2（XRF:0.74%）和1.1%Al（XRF:1.16%）的非晶态含量。
这些结果是通过使用MDI JADE 2010进行全模式Rietveld细化实现的，这为用户提供了一种可靠且无标准的非晶含量定量方法。
仪器与实验
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，该微聚焦管配备镜像光学元件。
由于系统功率较低，因此无需使用外部冷水机或额外的外围基础设施。因此，仪器可在实验室之间或从实验室运输至现场。
阿尔™ EQUINOX 100非常适合反射和透射测量。与其他传统衍射仪相比，该仪器还提供了快速的数据采集时间。这是由于其独特的弯曲位置敏感检测器（CPS），能够同时实时测量所有衍射峰。
在此处强调的XRD测量中，在5分钟的透射几何中测量了PE（聚乙烯）和PP（聚丙烯）的薄片样品。使用Cu-Kα辐射对树脂样品进行总共38分钟的测量。
从台式ARL获得的数据质量™ EQUINOX 100可与普通大功率落地式仪器相媲美。
