高分子材料的性能受到其晶型的影响,因此进行同质多晶现象和晶型调控的研究是重要而有趣的工作。将富马酸共聚单元引入脂肪族聚酯分子链能有效地改变共聚物的晶型和分子间作用力,从而调控同质多晶现象。本研究课题通过共聚的方式将富马酸单元引入聚丁二酸己二酯(PHS)和聚己二酸丁二酯(PBA)两种聚酯材料,研究富马酸共聚单元对脂肪族聚酯材料同质多晶现象和结晶行为的影响。主要内容包括:首先,我们研究了聚(丁二酸己二酯-共-富马酸己二酯)(PHSF)的晶体结构、同质多晶现象和结晶行为。以富马酸共聚单元含量为0~18 mol%的PHSF为研究对象,当富马酸共聚单元含量小于8 mol%时,共聚物只能生成单斜晶型;当富马酸共聚单元含量大于12 mol%时,共聚物只能生成正交晶型;当富马酸共聚单元含量在8~12 mol%时,PHSF表现出了温度依赖性的多晶型现象。FTIR结果显示具有同质多晶现象的PHSF共聚物形成不同晶型时,其内部的氢键作用形成与否是和晶型严格对应的。同时,PHSF在一定温度下可以通过固固方式发生晶型的转变(由单斜晶型变为正交晶型)。此外,PHSF的形貌表现出环带和非环带的差异,PHSF共聚物在形成单斜晶型时的形貌没有环带出现,而形成混合晶型和正交晶型时形貌均有环带的出现。另一方面,富马酸共聚单元可有效调控PBA同质多晶现象和晶型转变过程。富马酸共聚单元可以同时进入共聚物的α和β晶型的晶区,且其更容易进入β晶的晶区。富马酸共聚单元的引入有利于β晶在更高温度生长,这是由于富马酸的引入明显抑制了α晶的主成核和二次成核作用,而对β晶的生长没有产生明显的影响。富马酸共聚单元的引入抑制了β→α晶的固固转变过程,导致了PBAF共聚物的β晶在升温出现特殊的三重熔融峰现象。三重熔融峰分别来源于初始β晶和通过两种方式(固固转变和固液固转变)转变而来的两种α晶的熔融。这些现象产生的原因均是由于富马酸共聚单元在晶区中分子链节间产生的特殊“C=C–C=O···H–C=C”氢键作用,这一作用抑制了分子链间的相对运动,从而抑制了β→α的固固转变和诱导β→α的固液固转变。