论文部分内容阅读
高分子结晶问题一直是高分子物理领域的难点之一,很多结晶性高分子可以形成多种晶型结构,不同的晶型结构的形成则依赖于具体的结晶条件。如等规聚丁烯-1（iPB-1）主要有四种晶型结构:晶型I、晶型I’、晶型II、晶型III,通常条件下,iPB-1熔融结晶总是先生成亚稳定的晶型II,然后晶型II会自发而缓慢地转变成晶型I,溶液条件下进行溶液结晶则可以得到晶型I’或晶型III。本文通过对iPB-1的II-I转变调控和iPB-1本体熔融结晶选择性形成晶型III进行研究,就高分子结晶过程中的晶型选择进行了一定的探索和尝试,得到主要结果如下:在iPB-1中加入添加剂NTP08,可以促进其II-I转变,室温下II-I转变完全完成的时间可由7天缩短至58 h;相比于转变温度0 oC,25 oC下更有利于iPB-1样品的II-I转变;iPB-1经高温等温结晶后得到的晶型II的熔点更高,结晶结构更为完善,晶型II更稳定,但II-I转变更快。我们认为,向iPB-1中加入添加剂NTP08后,可以帮助克服II-I转变的能垒,加速11/3螺旋构象的破坏,形成更加稳定的3/1螺旋构象,结晶形成晶型I。向iPB-1中加入一种树枝状超支化的聚酯类高分子N1M2,可促使样品粘度下降,减弱iPB-1链间相互作用,为熔融结晶形成晶型III提供了可能,并通过DSC、WAXD、WAXS同步辐射实验等进行了证实,且发现晶型III的形成受降温速率、不同温度等温处理等的影响。iPB-1晶型III的形成取决于4/1螺旋结构形成并有序排列,树枝状超支化聚酯的引入使得iPB-1分子链间的相互作用减弱,不足以克服能垒并破坏有序排列后的4/1螺旋结构,进而生成亚稳态晶型III;而通常条件下,iPB-1熔体中分子链间的相互作用较强,可以克服能垒并在4/1螺旋结构有序排列后即发生破坏,进而形成11/3螺旋结构,进而生成更加稳定的亚稳态晶型II。高分子结晶过程中的晶型选择基于高分子链螺旋构象的形成和螺旋分子链的有序排列及能垒的建立,iPB-1侧链乙基的空间位阻较大,使得iPB-1分子链可采取多种构象状态,进而在有序排列后能够形成一定的能垒,促使生成晶型III、晶型II、晶型I等多种不同晶型结构,对理解多晶型高分子熔融结晶后的晶型选择及结晶结构转变有重要借鉴价值,对高分子结晶理论研究有参考意义。