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A series of amorphous silicon carbide films were prepared by plasma enhanced chemical vapor deposition technique on (100) silicon wafers by using methane, silane, and hydrogen as reactive resources. A very thin (around 15 A) gold film was evaporated on the half area of the aSiC:H films to investigate the metal induced crystallization effect. Then the a-SiC:H films were annealed at 1100 degrees C for 1 hour in the nitrogen atmosphere. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-Ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM) were employed to analyze the microstructure, composition and surface morphology of the films. The influences of the high temperature annealing on the microstructure of a-SiC:H film and the metal induced metallization were investigated.

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Visual observations of tetrahydrofuran (THF) hydrate formation and dissociation processes with 5A-type zeolite powder were made at normal atmospheric conditions and below zero temperature by microscope. Results indicate that 5A-type zeolite powder can promote THF hydrate growth. At the same time, in the presence of 5A-type zeolite, agglomerated crystals and vein-like crystals of THF hydrate were also formed. SA-type zeolite powder increases the crystallization temperature and decreases the dissociation temperature. The particle size distribution of 5A-type zeolite powder influences THF hydrate formation and its dissociation characteristics significantly.

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聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种多用途的工程塑料。本文中,主要研究了PBT/Epoxy(E)合金及PBT/ABS-g-GMA/E合金的结晶行为和力学性能。 使用示差扫描量热法对PBT/Epoxy合金的等温结晶过程进行了研究。发现PBT和E03 609环氧树脂在所研究的组成范围内完全相容。环氧树脂起到异相成核剂的作用,使PBT产生更强的瞬间结晶三维生长趋势。PBT和环氧树脂的Flory相互作用参数为负值,说明PBT和环氧树脂形成了热力学上的稳定混合物。 使用几种方法对PBT/Epoxy合金的非等温结晶过程进行了研究,Ozawa方程不能充分描述PBT/Epoxy合金的非等温结晶过程;使用莫志深等人提出的方法,成功地描述了该过程。实验结果显示1%环氧树脂可使PBT/Epoxy合金结晶速率明显增加。 对PBT/Epoxy合金的热和力学性能进行了研究。1%环氧树脂的加入提高PBT/Epoxy合金的缺口冲击强度20%;从红外光谱分析,环氧树脂与PBT发生了相互作用;环氧树脂影响了PBT/Epoxy合金的力学性质和结晶行为。 采用乳液聚合技术将甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)引入到ABS的壳层,合成了环氧官能化的ABS共聚物(ABS-g-GMA),将环氧树脂加入到PBT/ABS-g-GMA合金中,利用环氧官能团与PBT端羧基/羟基的反应达到增容PBT/ABS合金的目的。当环氧树脂的含量为5%时,PBT/ABS-g-GMA/E共混物比PBT/ABS-g-GMA共混物有更优异的力学性质。 研究了聚亚丙基碳酸酯(PPC)和聚丁二酸二甲酯(PBS)共混物的相容性、结晶和力学性能。结果显示组份PPC/PBS(90/10)可能产生部分相容。采用偏光显微镜观察了PPC/PBS共混物的形态,对于90/10 PPC/PBS共混物,发现很大数量的PBS小球晶分散在PPC基质中。力学结果显示90/10 PPC/PBS共混物拉伸强度比纯PPC提高了30%,冲击强度提高了11%。

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本论文以对称的半结晶型的聚苯乙烯-聚(左旋-乳酸)(PS-b-PLLA)嵌段共聚物薄膜为研究对象,通过在不同厚度的膜中的时间相关的相行为的演变,来研究不同界面对嵌段共聚物薄膜熔融状态的相结构的影响,并以此相结构为模版来研究软硬受限下结晶对相分离的影响。 首先,我们研究了在不同厚度膜中的熔融状态的相结构。通过调控膜的厚度及退火时间,实现片层方向的转变。随着膜厚的增加,由于选择性的聚合物/基板界面及中性的聚合物/空气界面的作用下,达到平衡态后片层方向由平行向垂直转变。当膜厚大于一个周期时,同一膜厚下,随着退火时间的增加,片层方向由平行向垂直转变。片层方向在由平行向垂直的转变时,形成平行与垂直共存的混合结构。 在熔融状态下得到结晶的PLLA在表面对称润湿的平行片层,以这种结构为模版,研究了系留在PS基板上的PLLA单层的结晶,以及结晶对相分离结构的影响。从有序的熔融状态结晶后,形成了上下非晶中间结晶的“三明治”结构,结晶结构为α晶型正交晶系,结晶分子链垂直于界面。当Tc ≤ Tg,PS, 时,由于分子链的活动性较差,而且 PS与PLLA具有相近的表面能,结晶诱导了垂直片层的形成。当Tc > Tg,PS, 由于分子链的活动性较强,没有形成垂直片层。 以中性的聚合物/空气界面作用下形成的垂直片层为模版,研究了软硬受限条件下结晶对垂直片层结构演变的影响。硬受限下,结晶没有破坏相分离结构,在微相分离的垂直片层中受限结晶,结晶后片层周期增加。软受限下,非晶的PS分子链的活动性较强,结晶破坏了原有的相分离结构,生成棒状结晶。由于受限,结晶结构较为特殊属于单斜晶系。 以平行与垂直片层共存的混合结构为模版,研究了结晶对此结构的影响,发现平行与垂直片层分别结晶形成不同的结晶形貌,两种结晶在形成的过程中相互影响。

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本论文通过POM、DSC、WXRD和SR-SAXS等一系列技术手段分别对剪切场下的等规立构聚丙烯(iPP)和间规立构聚丙烯(sPP)均聚物、乙烯-辛烯共聚物(PEcO)以及iPP/PEcO共混物的结晶结构和结晶动力学过程进行了系统研究。 剪切不能改变sPP的晶型,但能使得(200)晶面发生取向,同时,剪切导致片晶结构发生明显的取向。对剪切场下不同辛烯含量的PEcO的结晶研究发现:剪切对广角测试范围的结构影响较小,对小角测试范围的结构影响较大,说明乙烯-辛烯共聚物熔体在一定尺度范围的结构是比较稳定的。通过对iPP/PEcO共混物体系的研究,发现剪切速率的提高减少了结晶诱导时间,但剪切速率的变化以及共混物中组分的变化对球晶的生长速率没有明显影响。剪切可以诱导共混物中的iPP形成β晶型,并且含量随着剪切速率的增大而提高。剪切使得共混物中iPP结晶的微晶和片晶均发生了取向,片晶取向随着共混物中弹性体含量的增加而增大。 通过对剪切场下均聚物、共聚物以及共混物的结晶行为研究,发现剪切对于聚烯烃微晶尺寸、片晶厚度以及长周期有较小影响,但对微晶和片晶的取向有一定影响,对片晶的取向影响尤其显著。

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半结晶性嵌段共聚物中,嵌段间的不相容性导致的微相分离与结晶嵌段的结晶行为之间存在相互竞争与协同作用。现阶段的大部分工作主要集中于半结晶性嵌段共聚物相分离发生后的结晶行为的结晶动力学和内部链折叠,而对于结晶与微相分离同时发生时的结晶与微相分离行为的研究还较少。 本论文以半结晶性的聚苯乙烯和聚环氧乙烷的二嵌段共聚物(PS-b-PEO)薄膜为研究对象,研究其破坏性(break out)结晶行为,以及研究方形片晶与微相分离结构的关系。 首先,本论文研究了不同相分离取向对结晶行为的影响。我们通过控制膜厚得到垂直基底和平行基底的微相分离薄膜。在溶剂蒸汽中,微相分离取向垂直基底时,仅仅是有序度增加,片晶协同生成。退火时间增加,结晶成核控制生长向扩散控制生长转变,导致片晶周围树枝晶生长。微相分离结构为平行基底取向时,焓主要用于取向转变和有序度增加,体系没有片晶生成,仅边缘效应使树枝晶产生。在结晶取向方面,研究了溶剂蒸汽氛围内界面作用改变使分子链轴垂直基底(flat-on)结晶向分子链轴平行基底(edge-on)结晶的转变。随着溶剂分子扩散到基底界面,结晶嵌段PEO与基底相互作用从强变弱,是发生这种转变的决定因素。 其次,从片晶与微相分离相互转变和片晶上微相分离刷的形成两方面研究片晶与微相分离的竞争与协同关系。退火溶剂的选择性影响片晶与微相分离的竞争。在PEO不良溶剂蒸汽环己烷中发生以下转变:片晶生成,逐渐被微相分离破坏,片晶重新生成;PEO良溶剂水中仅存在结晶到微相分离的转变。即晶体溶解,与PS发生微相分离以获得能量上的有利状态。可溶解嵌段的自由体积增加和结晶嵌段的低溶胀性分别是微相分离和结晶发生的关键因素。片晶与微相分离协同关系研究上,通过调控二嵌段共聚物片晶上聚合物刷的密度(小于14.3大于3.8),获得具有微相分离结构的聚合物刷。PS-PS刷的弱相互作用以及PS与PEO(连接PEO片层结构未结晶的PEO链)之间的强不相容性对片层上微相分离刷的形成起来决定作用。

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本论文以茂金属支化及线性聚乙烯为研究对象,系统的研究了共聚物体系结晶序列长度的多分散性以及动力学效应控制的聚合物结晶有序化过程:以茂金属支化聚乙烯为研究对象,提出了结晶序列长度多分散性的概念,并建立了一整套以热分级技术为基础的定量表征结晶序列长度多分散性的方法。从这一概念出发成功的解释了支化聚乙烯等温结晶后的双重熔融峰现象,不同长度的结晶序列在等温结晶过程中形成折叠链和捆束状晶体,它们具有不同的热力学稳定性,升温过程中形成熔融双峰。不仅如此,结晶序列长度多分散性的概念被成功的应用到聚丙烯体系,为监测和表征双向拉伸聚丙烯(BOPP)微观结构提供了新的研究方法和指标。对两个极端序列长度体系结晶行为的研究表明,聚合物结晶是能量效应、墒效应和动力学效应共同作用的结果。对短结晶序列在受限环境下的结晶熔融行为的研究证明除结晶完善过程外还存在非晶区嫡减的过程;线性聚乙烯在超薄膜条件下,结晶初始成核受到抑制,结晶从较厚的部分开始,超薄膜中的分子通过扩散过程在已经结晶的表面成核结晶,分子扩散过程成为结晶速率控制步骤,得到典型的支化晶体;分子在结晶前沿的吸附与解吸附过程是能量效应的体现,决定支化结晶的特征宽度,结晶温度越高,解吸附概率越大,结晶越宽,反之亦然;分子链在晶体中沿b轴倾斜约350,使得在生长面与基板成锐角的一侧分子的构象受到限制,导致结晶速率降低,结晶生长速度的不对称导致结晶形态的不对称。

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近年来,虽然有机电致发光材料和有机电致发光器件得到了广泛的研究,然而贯穿整个有机电致发光研究主线的稳定性问题仍是一个重要的议题。作为发光器件的主要组成部分,有机小分子薄膜的性能不仅由组成分子结构决定,而且还受到自身形态结构的制约。要解决有机材料的热稳定性问题,材料薄膜的形态结构是一个重要的影响因素。弄清有机小分子薄膜的形态结构和性能间的相互关系对于进一步提高器件性能(效率和寿命)是十分必要的。有机分子的热不稳定性表现在形态结构上主要是由非晶态到结晶态的转变,从而引起器件性能的不稳定。所以本文详细研究了一种典型的半晶性有机分子薄膜(同时也是最经常使用的有机小分子空穴传输材料之一)-NPB薄膜的结晶化相转变,分别从均相成核结晶化相转变和异相成核结晶化相转变两个角度来阐述。本文通过AFM、PLM、X射线衍射、DSC等实验方法和研究手段表征了NPB薄膜由非晶态到结晶态的相态转化,并从热力学上进行了分析。同时结合了实际OLED器件中的应用。本论文研究表明NPB分子是一种典型的半晶性小分子,非晶与结晶两种状态的并存导致热力学上的不稳定。本论文详细研究了NPB薄膜的均相成核结晶化相转变和异相成核结晶化相转变,并指出半晶性的NPB分子薄膜的均相成核结晶化存在一个临界结晶厚度,当薄膜厚度超过临界结晶厚度时才能发生结晶。并且临界结晶厚度的大小与基底温度有关。而NPB薄膜的异相成核结晶化转变则由于异核的引入结晶能的降低相对来说容易许多。本论文首次从理论角度归纳提出了均相成核结晶老化机制和异相成核结晶老化机制两种关系到OLED器件稳定性(老化问题)的机制。是为数不多的从薄膜形态角度来研究器件稳定性的一篇文章,对从材料化学角度深入理解OLED器件稳定性有着重要的意义。

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在聚合物的生产加工过程中,样品会不可避免地受到剪切流动作用,剪切流动诱导聚合物结晶一直是高分子的基础领域之一。受到剪切作用后,聚合物分子链取向生成与静态结晶时不同结构形态的晶体。聚丙烯具有质量轻,耐热性、耐腐蚀性好及易进行各种成型加工等优点,是应用最广泛的工业化生产的聚合物之一。因此研究聚丙烯在外力场中的性质是目前的热点之一。本论文通过剪切仪,偏光显微镜,X一射线衍射仪,DSC等各种实验仪器和实验手段研究了剪切对添加不同含量β成核剂的聚丙烯的晶体形态和晶体结构的影响;剪切对等规聚丙烯晶体形态、结晶动力学的影响以及振荡剪切对等规聚丙烯晶体形态和晶体结构的影响。通过对实验结果的分析研究,我们发现在134 ℃结晶时,对不同β成核剂含量的样品,成核剂含量越高,晶体尺寸越小,密度越大;并且样品的结晶温度越高。对样品施加剪切后我们发现虽然不同含量成核剂的样品中β晶的生成机制不同,但剪切都会抑制β晶的生成。同样的,在其他结晶温度,剪切也会抑制β的生成。通过不同的剪切方法,我们发现松弛是影响剪切诱导聚丙烯结晶行为的重要因素。采用适当的剪一切方法可以改变iPP晶体形态,生成纤维晶,增加晶体密度;并且可以力Fl速球晶生长速率。对实验结果进行拟合发现修正的Lauxizen-Hoffinan理论可以很好的用于描述剪切之后iPP的球晶生长结晶动力学。我们认为剪切加速结晶速度的原因是剪切增加了iPP熔体的自由能,利用DE-IAA模型计算得到的△G_f与实验结果基本一致。同时我们发现通过Arrhennius公式推导得到的iPP结晶温度范围内的零剪切粘度刃。适用于修正后的Laulizen-Hoffnan结晶动力学理论。我们通过分别变化应变和频率测定了振荡对iPP结晶行为的影响,结果发现在一定的频率下,应变对iPP形态影响很大,当应变达到200%时,生成纤维晶。并且随着应变的增加,iPP的晶体密度增加,而且分子取向明显增加。固定应变(100%),改变频率,我们发现在低频率时随着频率的增加,球晶密度增加,而后频率继续增加,球晶密度变化不大;并且频率的变化对iPP晶体形态没有影响,只生成球晶。另外振荡剪切同样能够诱导聚丙烯生成β晶,在一定的频率下,随着应变的增加,β晶结晶度增加;但是固定应变,增加振荡频率,我们发现p晶结晶度几乎不随着频率的变化而变化。

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高分辨电子显微学研究能从分子水平上直接观察到其他手段所无法得到的信息。但是由于衬度低和耐辐照性能差的缘故使其在高聚物特别是柔性链高分子结晶行为的研究上受到了很大的限制。本论文的研究工作从高聚物样品的统计电子噪声分辨率的各种影响因素出发,对样品的制备,电镜观察状态,底片及成像条件等各个方面进行了系统的分析和改进,克服了柔性链高分子耐辐照性能差的限制,首次成功地得到了聚乙烯这种极不耐辐照损伤的柔性链聚合物晶体的高分辨结构像,为高分辨电子显微学在柔性链聚合物中的应用提供了新的信息和依据,拓宽了高分辨电子显微学的应用领域,也为高分子的凝聚态结构和结晶行为研究提供了新的信,急。聚合物的形态研究,尤其是单晶的形态结构研究,一直是高分子物理中的一项重要研究内容。因为高分子的形态研究是联系高分子结构与高分子材料性质的桥梁和纽带,而且高分子熔体结晶的研究比溶液结晶更接近实际的加工情况,因此研究熔体单晶的形态结构对高分子材料的物理性能具有非常重要的意义。茂金属短链支化聚乙烯具有分子量分布窄,支化分布均匀的特点,其独特的结构使其具有很好的加工性能,而且在学术研究方面可以作为结构模型研究含有支链的高分子结晶行为,有很高的学术研究价值。在本论文的研究中得到了支化聚乙烯的熔体单晶,而且获得了不同温度下熔体单晶随温度变化的形态的改变。随着结晶温度的改变,茂金属催化短链丁基支化聚乙烯的熔体单晶的形态发生了一系列的变化,在结晶温度114℃时,单晶的形态为截顶菱形,可以明显的观察到直的{110}生长面,在118℃时的透镜形单晶中{110}生长面很小而不能被观察到,仅能观察到弧形化的{200}生长面。在所有的结晶温度下熔体单晶的形态是沿着b轴不对称生长的。单晶形态的不对称是由于折叠链的倾斜导致单晶内部结构的不对称而引起的。在相同的结晶温度下形成的同一单晶的厚度是不均一的,这主要是由于分子链的倾斜使得两个侧向的{200}生长面内的折叠链的表面自由能不同,从而分子链的折叠长度不同而导致单晶出现两种不同的厚度。在低结晶温度下形成的弯曲形的丁基支化聚乙烯其弯曲的径向生长上都是沿着b轴方向生长的,弯曲作用主要是由于两个{200)区域的生长速率不同引起的。

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聚合物结晶过程是高分子科学中的一个重要研究方向。本论文在系统研究几种聚合物结晶过程及形态结构的基础上,通过寻求合适的解析聚合物结晶动力学参数的方法,为聚合物结晶动力学的表征和加工工艺设计提供科学依据。采用偏光显微镜(POM)研究了尼龙1212(Nylon 1212)、聚丁二酸丁二醇酷(PBS)及其与己二酸的共聚物(PBS/A)的等温结晶过程。发现碰撞前后球晶的生长速率不变,而在结晶后期球晶生长速率逐渐减慢。PBS/A环带球晶生长过程中球晶半径和结晶时间并非完全的线性关系,而是在直线两侧周期性地摆动。首次非常清晰地观察到PBS结晶后期弱区中新球晶的成核和生长。采用非等温方法在较低的降温速率下获得的聚合物球晶生长速率与等温方法得到的结果有可比性。在计算Nyton1212平衡热力学参数的基础上,采用L-H二次成核理论对N贝on1212的结晶行为进行分析,发现区域I→II和II-III转变分别发生在179Oc和159OC。随着结晶温度的降低,Nylon1212的结晶形态分别为轴状结构晶体、环带球晶和非环带球晶。广角X射线衍射(WAXD)研究表明,PBS和PBS/A具有相同的晶体结构。与PBS相比,PBS/A的结晶度和结晶速率下降。PBS和PBS/A均出现了区域n一Hl的转变,分别发生在%。C和75OC。随着结晶温度的降低,PBS和PBS/A的结晶形态分别为轴状结构晶体、非环带球晶和环带球晶。与PBS相比,PBS/A形成的环带球晶更规整。采用示差扫描量热法(DSC)研究了Nylon 1212、PBS、PBS/A和间规1,2聚丁二烯(st-1,2PB)的本体结晶动力学。发现采用序列一并列Avrami方程能较好地描述Nylon1212的等温结晶全过程。采用不同方法对st-1,2PB的非等温结晶动力学进行研究,发现由Jeziony方法和ozawa方法分析很难得到可靠的动力学参数,而根据莫志深等提出的新方法可较好地进行描述。采用Vyazovkin方法计算了Nylon 1212、st-1,2PB、PBS和PBS/A的非等温结晶活化能,均发现结晶活化能随相对结晶度的升高而升高。初步研究了结晶条件和扫描速率对Nylon 1212、st-1,2PB、PBs和PBs/A熔融行为的影响,并根据Hoffinan-Weeks方法求得了几种聚合物的平衡熔融温度。

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本论文以具有巨大应用前景的PHBV作为研究对象,针对PHBV结晶速率低,易产生二次结晶,从而严重影响其加工性能和力学性能的稳定性等方面的缺点,根据PHBV的分子结构和脆性的机理分析,试图采用添加成核剂的方法,提高PHBV的结晶速率和结晶度,从而缩短PHBV的加工成型周期,控制其聚集态结构,提高其制品的稳定性,改善材料的物理力学性能。并在此基础上,探讨PHBV异相成核结晶的机理,加深成核剂对聚合物有效成核机理的认识,更好的理解聚合物结晶过程。1.添加成核剂的量达到0.5wt%时,对苯二甲酸(TPA)对PHBV起到了显著的结晶成核作用。结晶起始温度提高了约20℃,结晶速率达到最大值所对应的温度T_p提高了30℃,结晶烙增加了15J/g,结晶速率提高了4.4倍。这些数据表明,TPA是一种对PHBV极为有效的成核剂。2.加入成核剂TPA的PHBV表现出典型的双熔融行为,主要原因是TPA对PHBV的结晶成核作用和PHBV的熔融再结晶。低温侧的熔融峰对应着PHBV自熔体降温过程形成的结晶,高温侧的对应着PHBV升温过程中形成的结晶。3.TPA的成核作用大大的改变了PHBV的形态结构,使PHBV的球晶尺寸明显减小,球晶数量增大。4.TPA使PHBV晶体在(110)和(020)方向上微晶尺寸变大,晶区和非晶区的电子密度差增大。5.添加0.5wt%的TPA后,PHBV的断裂伸长率从4%提高到10%。6.TPA、IPA、淀粉和山梨醇对PHBV的结晶都具有很明显的成核作用,其原因可能是化学结构上都具有极性基团。7.红外光谱研究没有能够有效的给出PHBV与TPA是否存在特殊相互作用,从而导致TPA对PHBV的结晶成核作用的证据,但是,PHBV拨基伸缩振动谱带随温度的变化却给出了TPA对PHBv的结晶成核作用始于160℃高温。

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本论文以半结晶性的PLLA-b-PS为研究对象,主要研究两个方面的问题。首先研究聚合物结晶对嵌段共聚物在稀溶液中的自组装行为的影响。在此基础上,研究薄膜状态下,聚合物结晶与微相分离之间的相互作用。首先,我们系统地研究了PLLA-b- PS在不同溶剂中的自组装结构。通过调节溶剂选择性由中性向弱选择性和选择性改变,PLLA-b-PS分别形成类旋节图案,松散的胶束结构和典型的胶束核壳结构。使用混合溶剂,实现了从结晶性的球形胶束向结晶性的片状胶束的转变。标度理论分析和实验结果表明,溶剂与胶束结晶核心之间的界面能的增加是发生这一转变的主要原因。为了研究薄膜中的微相分离与结晶之间的相互作用,我们比较了三种薄膜条件下的相分离与结晶过程。均匀平坦的PLLA-b-PS薄膜是旋节不稳定的,在几以上时,分子链发生微相分离,形成旋节图案,表面诱导分子链的伸展有序化过程促使PLLA分子链发生折叠结晶,形成非经典的亚稳态凸出结构,相分离层间距增大50%。结晶过程为一级动力学。在薄膜中引入成核剂时,PLLA在几以上即开始结晶,同时实现了PLLA与P3之间的相分离,薄膜的旋节不稳定性得到了松弛。结晶使薄膜收缩,形成大量的裂纹。在PLLA熔点以上时,以裂纹为核,在薄膜中形成大量的孔洞。孔洞的生长为经典的动力学过程。我们利用自组装方法在薄膜中引入半结晶性的开放的纳米棒。在几以上时,PLLA在纳米棒中发生结晶,诱导薄膜中的分子链向纳米棒迁移,从而在薄膜中形成孔洞结构。同时,薄膜中的未结晶分子链被表面和界面诱导取向,这种取向结构利于PLLA结晶,结晶被加速,从而孔洞的生长也被加速。也就是说,结晶与孔洞的生长相互促进。在相分离薄膜中,PLLA的结晶形态与结晶温度有关。To<TgPS时,结晶被束缚在相结构中,相分离结构不变;TgPs<Tc<Tm以及Tc→Tm时,结晶对相结构有一定的破坏,相分离片层结构的层间距增大,薄膜收缩,形成大量的裂纹和缺陷。在180℃时,PLLA形成不稳定的晶体结构;PLLA与PS之间的相分离强度被减弱,在线张力作用下,岛状结构的相对高度大幅度增加;在岛状结构的边缘,线张力驱使部分分子链穿越已有的相结构,形成多层岛状结构。

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高分子的受限结晶是高分子科学中的一个重要研究方向。本论文以受限高分子为研究对象,系统地研究了高分子在化学交联点间的受限(一维)和超薄膜中的物理空间受限(二维)条件下的结晶熔融行为。 以聚乙二醇的交联网络为研究对象,研究了不同分子量的聚乙二醇在化学交联网络中的结晶熔融行为。结果表明,在聚乙二醇链结构中交联点的存在使聚合物的熔点和结晶度降低。当交联点间的分子量减小到1000时,高分子不能结晶。结果表明在交联网络受限下的结晶所需交联点间的最低分子量应介于1000-1500,低于此分子量高分子不能结晶。 以聚卜己内酷为研究对象,系统地研究了聚ε-已内酯在物理受限空间,即在薄膜、超薄膜中的结晶与熔融行为。结果表明,聚卜己内醋的结晶形态与薄膜的厚度有关。当薄膜的厚度大2Rg(Rg为均方回转半径)时,高分子结晶形态呈现球晶;当厚度介于Rg-2Rg之间时,高分子结晶生成枝蔓或树枝状结构,当厚度小于Rg时,其结晶形态为分形结构。熔融过程并不能完全破坏其形态。这些都可归因于表面效应、基底效应和薄膜受限效应之间的复杂的相互作用。此外,本文还讨论了结晶温度、基底、分子量等对高分子结晶形态的影响。最后对树枝晶的生长进行了原位跟踪。结果表明,高分子在薄膜中的结晶是一个扩散控制的动力学过程,同时也是一种远离平衡态的形态生成过程。