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聚合物共混是获得新型高分子材料最简单实用的方法,可以通过调控共混物组分之间的相容和相分离过程设计其微观结构,进而实现对宏观性能的调控。结合实际加工过程,具有熔体均相、冷却固化后相分离特征的结晶／非晶共混物具有很大的研究和实用价值。在这类共混体系中,可以通过调控共混物的成分、温度、两组分的相互作用及两组分的分子链运动能力来影响其结晶与相分离过程,进而获得丰富多样的内部结构和形貌。近年来,研究表明,向这类体系中引入纳米粒子,也可以对其结晶和相分离行为进行调控,而纳米粒子对结晶和相分离的作用机制,与纳米粒子的形状、尺寸等物理性质和表面官能团种类等化学性质有关。碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)作为典型的一维无机纳米填料,具有很大的长径比和比表面积,且其结构与聚合物分子链结构相似,因此与聚合物分子链之间具有较强的亲和力,由此,可以预期,将CNTs引入结晶/非晶相容共混体系中,可以诱导体系中的结晶和相分离行为。掌握CNTs对熔体均相共混物结晶和相分离的作用机制,一方面能完善CNTs影响相行为的理论基础,丰富和发展高分子物理基本理论；另一方面有助于将实验研究引入生产领域,为开发和设计基于聚合物共混物的新型纳米复合材料指引方向。本论文以探索CNTs对聚偏氟乙烯(poly(vinylidene fluoride), PVDF)/聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate), PMMA)熔体均相共混物结晶与液-液相分离的作用机制为目的,通过向PVDF/PMMA相容二元共混物中引入羧基化CNTs,制备了三元纳米复合材料；首先对复合材料中CNTs的分散状态和微观结构进行了表征；然后,系统地研究了CNTs对PVDF/PMMA相容共混物非等温结晶和等温结晶行为的影响；同时,通过对熔体退火过程相分离程度和后续结晶行为的研究,探究了CNTs对PVDF/PMMA相容共混物液-液相分离的作用机制；此外,通过调控PMMA的分子量,探究了PMMA分子量对二元共混物和三元纳米复合材料结晶和相分离的影响机制。主要研究成果如下：(1)向PVDF/PMMA (60/40)相容共混物(冷却速度较大时仍能发生结晶)中引入羧基化CNTs,采用两步法熔融共混制备了三元纳米复合材料。形貌表征发现,CNTs在三元纳米复合材料中呈均匀分散状态。理论计算表明CNTs表面倾向于吸附PMMA分子链。在非等温结晶过程中,CNTs的引入使样品的结晶温度和结晶度都大大提高；在等温结晶过程中,CNTs的引入使样品的成核点密度显著增加,晶体尺寸显著降低,这表明CNTs的引入显著地改善了共混物中PVDF的结晶性能。CNTs对共混物中PVDF结晶的促进作用主要归因于CNTs的异相成核作用。此外,CNTs的引入使三元纳米复合材料在较高温度结晶时,形成两种具有不同形貌的晶体,即大的环带球晶和致密的小球晶。对晶体中PMMA的含量进行定性表征,认为这种特殊形貌是由于CNTs与相容共混物两组分之间的亲和力不同,从而引起了体系中浓度波动,而后者导致PMMA分布不均匀,进而表现出对PVDF结晶不同的抑制作用的结果。(2)向PVDF/PMMA (50/50)相容共混物(冷却速度≥5℃/min时不能发生结晶)中引入羧基化CNTs,通过两步法熔融共混制备了CNTs在共混物基体中均匀分散的三元纳米复合材料。对非等温结晶行为的研究结果表明,CNTs诱导本来不结晶的PVDF/PMMA (50/50)相容共混物发生结晶。对等温结晶行为的研究结果表明,CNTs的引入使成核点密度大大升高。此外,在较高温度下等温结晶时,CNTs诱导共混物中形成两种具有不同形貌的球晶,即大环带球晶和致密小球晶。对两种球晶的生长过程、熔融过程、晶型和晶体内PMMA含量的研究表明,与大环带球晶相比,致密小球晶的成核诱导期较长,晶体生长速率较慢,热稳定性较高,且球晶内PMMA含量较低,由此推断这种特殊形貌的形成是由于CNTs诱导体系中发生液-液相分离导致的。通过对熔体退火后的相形貌和后续结晶行为的研究,进一步证明CNTs在相容共混物中可以诱导液-液相分离的发生。因此,CNTs对相容共混物中PVDF结晶性能的改善主要由于两方面因素的共同作用,一方面是CNTs的异相成核作用,另一方面是CNTs诱导液-液相分离进而促进结晶,而后者可能发挥更主要的作用。(3)通过改变PMMA的分子量,初步探究了分子量对PVDF/PMMA二元共混物和PVDF/PMMA/CNT三元纳米复合材料结晶和相分离行为的影响。对非等温结晶和等温结晶行为的研究结果表明,在二元共混物中,较高的PMMA分子量有利于PVDF的结晶,而在三元纳米复合材料中,较高的PMMA分子量不利于PVDF的结晶。等温结晶过程中,PMMA分子量越大,CNTs越不容易诱导两种不同形貌的晶体生成。此外,熔体退火后相形貌的观察表明,二元共混物中,PMMA分子量越大,相分离越显著,而三元纳米复合材料中,PMMA分子量越大,相分离越微弱。由此可得,在二元共混物中,较高的PMMA分子量可以诱导相容共混物发生液-液相分离,进而促进PVDF的结晶；而在三元纳米复合材料中,较高的PMMA分子量不利于PMMA分子链通过扩散吸附在CNTs表面,即不利于CNTs诱导相容共混物中发生液-液相分离,因而不利于CNTs促进共混物中PVDF的结晶。