间同立构聚丙烯的结晶行为和形态结构的研究

通过在不同温度下等温结晶,我们得到了sPP (ttgg)_2 螺旋构象的三种晶型(晶型I、晶型II和晶型III）。 晶型I和晶型II结构的晶体是亚稳态结构的晶体，在提高退火温度的条件下，能转变成稳定的晶型III结构的晶体。在室温下进行单轴拉伸时，无论是从玻璃态还是从螺旋构象的晶体，当拉伸比超过100%时，我们可以清楚地观察到(ttt)全反式构象晶体的生成。以上的实验结果在熔体取向薄膜的再拉伸中得到了证实。当由拉伸制得的(ttt)全反式构象晶体在不同温度下进行退火时，当退火温度超过46℃时，这种全反式构象的晶体能转变成(ttgg)_2螺旋构象的晶体。如果固定样品的长度进行退火时，这种转变直到退火温度超过100℃时才发生。提高退火温度有利于(ttgg)_2螺旋构象晶体的生成，而张力则有利于全反式构象的保持。根据已有的实验结果，我们提出了合理的转变机理。在不同温度下等温结晶，无论从玻璃态还是从熔体，我们都得到了不同形态结构的晶体，从球晶，孪晶到单层规则的长方形单晶，以及一种较少见球晶的生成过程，并分析了它的结晶机理。另外还研究了结晶温度对电子衍射中h10衍射条纹强度变化的影响。对比熔体结晶和玻璃态结晶，发现二者没有本质的差别，只是从玻璃态结晶所需的时间较长、结晶不够完善。这是由于处于玻璃态中的分子链活动能力较差的缘故。本文利用DSC等手段系统地研究了两种间同立构聚丙烯的结晶行为。利用Avrami方程作图求得 Avrami指数 n、结晶速率常数k;作图求得整体熔体结晶活化能ΔE；通过Hoffman-Weeks 和Thomson-Gibbs方程，作图求得平衡熔点T_m~o; 利用Hoffman和 Lauritzen的球晶生长速率方程作图求得成核常数K_g,发现 sPP1的结晶生长过程分成两个阶段，阶段III和阶段II，其K_g(III)/ K_g(II) = 1.9, 与理率基本吻合。同时也计算出折叠表面自由能σ_e和侧表面自由能σ以及链折叠功q。最后本文利用DSC分析了熔融双峰现象，研究了结晶速度，结晶温度和升温速率对熔融双峰的影响，提出了可能的解释。