论文摘要
高分子结晶一直是高分子物理领域内具有挑战性的基础问题之一,从聚合物熔融态到结晶态是一个非常重要的过程,成核和生长过程作为占据高分子结晶领域的主导理论,被许多工作者质疑并且不断改进。近些年Strobl提出了高分子结晶的新机理——中介相机理,这引起了高分子学者的广泛关注。本文以间规1,2-聚丁二烯（s-PB）为研究对象,通过原位同步辐射小角X射线散射（SR-SAXS）和广角X射线衍射研究其晶态微结构的变化过程。数据分析得到的SR-SAXS曲线中存在明显的散射峰,表明在等温处理过程中形成有序结晶结构;可能是由于在最初形成的片晶之间的非晶层内部二次结晶形成了新的片晶,非晶层厚度明显减小而片晶厚度保持不变,导致长周期随等温处理时间的延长而逐渐减小;在一定温度等温处理时片晶厚度、微晶尺寸均正比于1/ ,在一定时间之后会保持不变,而只与（T c∞?T）Tc∞有关;根据Strobl理论提出的高分子结晶中介相机理可以做出合理的解释,认为片晶的形成是一个经过中间态的多步过程,首先高分子链段先产生一个能结晶的介晶层,其次,当达到某一临界值时,介晶层转化成粒状晶层,最后这种粒状晶层合并为均相的片晶,达到稳定状态。利用差示扫描量热法研究其熔融行为和非等温处理过程中的结晶动力学问题,通过不同熔融速率和部分熔融实验研究,双重熔融峰的出现是由于聚合物s-PB结晶过程中形成稳定性不同的结晶引起的;在不同降温速率下由于高分子链运动受温度变化影响明显,有滞后期,使结晶温度范围变大,结晶温度随降温速率的增加而降低;依据Avrami-Ozawa方法得到结晶成核指数在2.5～3.3之间,表明s-PB结晶在高温时为异相成核三维球状生长或二维片状生长,随着温度的降低可能部分出现均相成核;改进的Ozawa方法分析表明结晶速率常数均随温度升高而减少;Ziabicki方法研究得到动力学结晶能力在0.8～1.2之间,表征了单位冷却速率时聚合物结晶的转化程度。