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本文采用计算机模拟方法,研究了聚合物在柱状体中的结晶过程。模拟了三维受限体系下聚合物的结晶过程,发现受限体系的Avrami图形出现初期转折点。研究表明,Avrami图形上初期转折点的出现是由于结晶体从三维生长向低维生长的转变所致,并提出了聚合物在受限体系中的结晶模型。在此模型的基础上,通过不断改进熔融纺丝工艺制备出聚氧化乙烯纤维,在表面修饰的条件下研究了其受限结晶的行为,对所提出的结晶模型进行了验证。在预先成核条件下用Monte Carlo法模拟了53.5℃时PEO6000纤维的结晶动力学过程,发现在纤维半径足够大时,聚合物结晶行为比较好的符合了Avrami方程,只在结晶后期有一些偏离。当纤维半径小于36μm时,在结晶的初期,聚合物的Avrami图形就会出现转折点,根据转折点前后的Avrami指数推测在转折点前结晶体符合三维生长模式,但在转折点后,结晶体则由三维生长模式逐渐转变为一维生长模式。可以看出,在结晶初期纤维半径对结晶体生长模式的转变起重要作用。采用分步升温的方法,增加熔融时间,并将熔体的温度升高至90℃,以充分破坏其内部结晶结构,在纺丝过程中采用较低的纺丝速度,冷却浴采用风冷的方式,避免了纤维传热不均匀现象,制备出PEO400000的纤维,通过显微镜对纤维的形态进行了进一步的研究,基本达到了纺丝的目的,为进一步对受限环境下结晶动力学的研究奠定了实验基础。采用差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(HSPOM)研究了表面修饰前后聚氧化乙烯纤维的等温结晶行为,发现当纤维的半径小于94μm时,在Avrami图形上出现了一个不同于二次结晶的转折点,动力学分析结果表明结晶体的生长模式发生转变。验证了前文提到的模拟试验模型,证明了由于体系的限制,会导致结晶体在结晶生长过程中生长模式发生转变。然而由于在纺丝拉伸过程中,纤维微观结构发生变化,导致结晶体的生长方式有可能发生改变,所得到的试验结果无法与模拟的理想结果相匹配,对于该理论的验证,有待于进一步的研究。采用DSC对修饰前后的聚氧化乙烯纤维进行了非等温结晶试验,得到了修饰前后纤维的过冷程度(△TC)、结晶峰的半高宽(D1/2)、结晶最快时间(tmax)、结晶半时间(t1/2),结果表明,相对于未经表面修饰的的纤维,修饰后的纤维更容易结晶,结晶速率也大于未修饰的纤维。