鏈折疊現象對結晶聚合物的行為非常重要,因而必須仔細考察鏈折疊結晶的情況。首先,一般認為,在許多聚合物中,鏈折疊沒有多大的困難。對聚合物分予模型的麥察表明,大多數聚合物分子都會折疊起來,比較容易形成一種很致密的足以嵌砌到晶體表面的折疊,但是,化學結構比較復雜的聚合物,如主鏈上有龐大側基或環以及分子鏈為梯形或梁狀結構的聚合物,情況就不是這樣。即使分子本來就是螺旋形,從一個螺旋部分到鄰近反平行部分,通常都能發現存在縫隙。
在許多可能的折疊形式申,某些折疊形式將墮晶體的自由能最低,因此也是有利構形式。因為這些折疊形式具有規則性,可以稱為結晶學上的折疊。為了弄清這些折疊究竟是什么折疊形式,人們曾作過一些計算。這就需要根據恰當的勢能函數,使鏈變形與鏈間作用力的總能量為最小值。在聚乙烯中最有利的折疊大約含五個主鏈原子。因為不同的折疊方向必須與主晶格相配合,故所有的折疊都不會是等同的,但它們本身會形成多種規則的模式,這種模式可看成是一種晶體形狀。
其次,為了通過結晶使自由能降到最低,孤立的長分子必將處于折疊狀態。折疊能的增加和鏈間相互作用能的減少二者之間的差額(或采用互補量,減小韻自由能表面)將決定平衡折疊長度。
由許多分子構成的聚合物晶體的情況比較復雜。用電子顯微鏡觀察單晶的結果表明,作為折疊長度度量的晶體厚度,對在一定溫度下從一個規定的溶劑結晶出來的任一給定聚合物都是一個定值。而且,當結晶以所有片晶都以平行的形式沉淀出來時,所得到的沉積層能產生具有明顯的四級離散反散的小角X—射線衍射圖樣。布拉格間距與晶體厚度相同,而且,衍射圖樣的清晰度表明,晶體厚度的規整度很高。小角X—射線衍射是測量片晶厚度的一種準確方法,晶片厚度也可采用相干光學顯微鏡測定;
折疊長度隨溫度和溶劑的變化情況見圖1。折疊長度隨溫度增加已被廣泛地觀測到。但是,正如圖1表明的那樣,這種關系實際上是與過冷程度有關,而與溶劑無關。如果在結晶過程中溫度發生變化,折疊長度呈跳躍式逐級變化。