【摘 要】
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成核是高分子结晶研究中的基本问题。利用片晶内热稳定性的差异,通过选择性熔融可得到不同有序程度和密度的自诱导晶核,是常见的调控成核密度的方法。实际上自晶种的密度与分布主要取决于片晶熔融与重结晶的竞争,但多晶型共存条件下的复杂的熔融与重结晶行为使自诱导成核的研究变得困难。等规聚丙烯（iPP）是常见的多晶型聚合物,由于α-iPP和β-iPP熔程相近、重结晶速率对温度依赖性不同,其自诱导成核机制尚未被阐明
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成核是高分子结晶研究中的基本问题。利用片晶内热稳定性的差异,通过选择性熔融可得到不同有序程度和密度的自诱导晶核,是常见的调控成核密度的方法。实际上自晶种的密度与分布主要取决于片晶熔融与重结晶的竞争,但多晶型共存条件下的复杂的熔融与重结晶行为使自诱导成核的研究变得困难。等规聚丙烯（iPP）是常见的多晶型聚合物,由于α-iPP和β-iPP熔程相近、重结晶速率对温度依赖性不同,其自诱导成核机制尚未被阐明。本文利用光学显微镜（OM）和原子力显微镜（AFM）研究超薄膜中β-iPP单层片晶升温熔融重结晶过程对自诱导成核结晶形态的影响;通过将β-iPP单层片晶淬冷至室温得到在片晶端表面上含有α相潜伏核的样品,初步揭示了α-iPP潜伏核存在条件下β-iPP单层片晶熔融重结晶机制。本研究可为多晶型共存条件下高分子熔融与结晶过程研究提供新思路。主要结果如下:1、通过流动诱导iPP超薄膜制备得到纯的β-iPP片晶,使用OM和AFM表征β-iPP单层片晶结晶行为。结果表明:β-iPP片晶为平躺取向的单层树枝晶。当结晶温度升高,β-iPP树枝晶分叉宽度增大,片晶厚度增加,生长速率下降。β-iPP片晶在148～156°C高温区间的生长速率从106.0 nm/min降至2.4 nm/min。2、通过AFM表征超薄膜中β-iPP单层片晶的升温熔融重结晶对自诱导成核结晶形态的影响。结果表明:β-iPP自诱导成核可形成规则的六方单晶;β-iPP自诱导成核密度随部分熔融温度升高呈指数下降,随升温速率增加而下降,随保温时间延长基本不变。继而研究端表面含有α相潜伏核的β-iPP单层片晶熔融重结晶对自诱导成核形貌的影响。当部分熔融温度低于β-iPP名义熔点时（155.0°C）,自诱导成核同时生成α-iPP和β-iPP片晶;随部分熔融温度的升高,β-iPP成核密度显著降低。当熔融温度高于β-iPP名义熔点时,只能生成零星分布的α-iPP片晶,且成核密度随熔融温度升高而下降。在升温过程中熔融的β-iPP片晶可为α相潜伏核和β-iPP重结晶提供材料,βα重结晶和ββ重结晶同时发生。
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