茂金属支化及线性聚乙烯结晶行为的软物质特征

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。