聚α－烯烃及其共聚物的晶体结构和相转变行为

用电子显微学、电子衍射、DSC和FTIR等技术对聚α－烯烃及其共聚物的晶体结构和相转变行为进行了系统地研究，包括间同立构聚丙烯(sPP) ,全同立构和间同立构聚丁烯－1(iPB－1, sPB－1）、以及丙烯－丁烯－1间同立构共聚物。发现两种立规度的sPP在熔体拉伸薄膜中呈现出完全不同的形态结构和晶体结构。其中螺旋构象(t_2g_2)_2在进一步拉伸下转变成全反式构象（tttt），而全反式构象(tttt)在较高温度退火时又能转变回螺旋构象(t_2g_2)_2并对其转变机理进行了研究。系统地研究了全同立构聚丁烯-1(iPB-l）在不同温度区间的结晶行为，首次从熔体薄膜直接获得稳定晶型Form-I结构。纠正了文献中将孪生和非孪生作为区分Form-I和Form-I'判据的不确切看法，证明熔点是其直接的判据。发现不稳定的四方结构Form-II在室温下转变成稳定的六方结构Form-I，利用电子衍射技术跟踪转变过程，并提出了转变机理。通过熔体培养单晶法第一次得到了间同立构聚丁烯-1(sPB-1）的规则单晶，并用电子衍射技术证实sPB-1单晶结构是一种以(t_2g_2)_2同手性二重螺旋链堆砌的体心正交晶胞结构，其空间群为C222_1，最快生长方向与其结晶学上b轴方向一致。首次利用电子显微学技术对不同组成的间同立构聚（丙烯-丁烯-1）共聚物的晶体结构和形态结构进行了系统的研究。培养出其不同组成的无规共聚物单晶，找到共聚单体丁烯-1的含量对其晶体结构和结晶行为的影响规律：当丁烯-1含量很小时（≤4.2mol%），共聚单元丁烯-1仅作为链缺陷存在对sPP结晶行为无实质性影响；随着丁烯-1含量的增加（≥9.9mol%），共聚单体丁烯-1能堆砌到其晶格结构中，表现为晶胞参数a和b随之增加。另外对其单晶形态中出现的裂纹和起伏波纹也进行了系统地研究，得出共聚单体丁烯-1的加入有利于片晶中应力消除的结论。