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本文以脂环结构的线性聚酰胺4,4’-二氨基二环己基甲烷基尼龙(PAPACM12)为对象,从热力学、动力学和形态等方面系统地研究了其结晶行为及晶体结构,旨在深刻揭示PA PACM12的结晶过程及其微晶化机理。主要研究结果如下:采用差示扫描量热法(DSC)研究了微晶态与熔融态的4,4’-二氨基二环己基甲烷基尼龙(PA PACM12)的结晶及熔融行为。微晶态与熔融再结晶的PAPACM12均呈现出双重熔融峰现象,表明具有脂环链节结构的聚酰胺的结晶与熔融行为比通常的聚酰胺材料更复杂,具有多重晶体微观结构。研究发现,微晶态的PA PACM12在152～168℃等温1 h后,低温熔融峰的峰值温度(T_m~1)从174.1℃逐渐升高到193.0℃,而高温熔融峰的峰值温度(T_m~2)不变,为250.0℃;当在最大结晶速度温度(168℃)等温结晶约144 h时,T_m~1可升高到241.6℃,T_m~2则为250.0℃不变。这表明PA PACM12具有比通常聚酰胺材料更优异的耐热性能。进一步提高等温热处理温度(195℃～216℃),熔融态的PA PACM12的T_m~1从217.1℃升高到235.8℃的同时,T_m~2也从248.5℃升高至253.5℃。这是因为微晶态与熔融态的PA PACM12在上述等温条件下,随着等温温度的升高或等温时间的延长,两种不同厚度的片晶不断增厚、完善。WAXD对微晶态PAPACM12晶体结构的测试结果表明其为α晶型。对PA PACM12的等温结晶动力学及结晶机理进行了研究和分析。熔融态的PA PACM 12在RegimeⅡ温区(200℃～216℃)等温结晶时,随着过冷度的升高,PA PACM12成核驱动力增大,晶核更容易形成,晶体的生长速度加快。计算得Avrami指数n约为2.2,表明晶体以二维方式生长。采用Hoffman-Weeks公式推算出PA PACM12的平衡熔点为271.8℃,由Arrhenius方程计算得等温结晶活化能(ΔE)为-101.5 kJ/mol,由L-H方程分析得到成核参数(K_g)为1.75×10~5K~2,成核活化能(ΔΦ)为-20.2 kJ/mol,约占总活化能的20%。计算得到端表面自由能(σ)、侧表面自由能(σ_e)分别为1.14×10~6/cm~2、9.8×10~6J/cm~2,晶体端表面链的折叠功(q)为6.70 kcal/mol。在200℃～216℃范围,采用Lauritzen的Z测试法分析出熔融态的PA PACM12的晶体生长过程也归属于成核控制机制。在不同降温速率下,研究了熔融态的PA PACM12的结晶行为。随着降温速率的降低,PA PACM12的结晶温度和结晶焓值(ΔH_c)均逐渐降低。采用Jeziorny理论对熔融态PA PACM12的非等温结晶过程进行了分析,计算得到Avrami指数为2.38～2.58,亦证明非等温结晶过程中晶体以二维方式生长。此外,采用Ozawa方法和Mo方法分别对该过程进行了理论分析,计算结果与Jeziorny方法得到的结论一致。文中还采用Kissinger和Arrhenius方程计算出熔融态PA PACM12非等温结晶表观活化能,其值分别为-174.6 kJ/mol和-172.1 kJ/mol。采用偏光显微镜(POM)观察了熔融态的PA PACM12在不同的等温温度、等温时间以及不同降温速率下生成的晶体的形态。实验表明,随着等温温度的升高或等温时间的延长,晶粒的尺寸均逐渐增大。实验证明等温温度和等温时间对PA PACM12的晶体尺寸有很大的影响。再者,降温速率对PA PACM12的晶体生长有很大的影响。当降温速率由-10℃/min降低为-0.5℃/min时,晶粒的尺寸可从极为细小的晶粒增大到约15μm的球晶。据此,表明若通过选择适当的等温温度和时间、控制合适的降温速率,可以得到一定尺寸大小的PA PACM12晶体,这为我们得到微晶态的PA PACM12提供了一个可行的技术途径。选用1,4-丁二醇为溶剂,在160℃、浓度为3×10~4g/mL的极稀溶液中制备了PA PACM12的单链、寡链晶体聚集体。采用TEM观察到PA PACM12的单链、寡链晶体约为10 nm,讨论了单链、寡链晶粒凝聚体的分形行为。