【摘 要】
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等规聚丁烯-1（iPB-1）是一种热塑性聚烯烃,具有优异的力学性能,如高蠕变性、低刚度、良好的冲击性能。作为一种多晶型的聚合物,i PB-1有I、II、III、I’等四种不同晶型,其中,晶型I更为稳定且性能更优异。但是常规的熔融结晶只能得到亚稳态晶型II,然后经过一周甚至更长时间的转变得到晶型I。研究聚i PB-1的II-I转变机理,并缩短这个转变周期对于i PB-1研究具有重要意义。本文采用溶剂
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等规聚丁烯-1（iPB-1）是一种热塑性聚烯烃,具有优异的力学性能,如高蠕变性、低刚度、良好的冲击性能。作为一种多晶型的聚合物,i PB-1有I、II、III、I’等四种不同晶型,其中,晶型I更为稳定且性能更优异。但是常规的熔融结晶只能得到亚稳态晶型II,然后经过一周甚至更长时间的转变得到晶型I。研究聚i PB-1的II-I转变机理,并缩短这个转变周期对于i PB-1研究具有重要意义。本文采用溶剂挥发结晶和溶液沉淀结晶的方法,在不同的温度条件下制备了i PB-1晶型III和晶型I’样品,并将这些样品升温至100°C使其熔融重结晶形成晶型II,同时利用差示扫描量热法（DSC）,广角X射线散射（WAXS）等实验手段探究了这些样品在室温转变过程中的结晶行为。实验结果显示,在利用溶剂挥发结晶制备iPB-1样品时,50°C条件下制备的溶液结晶样品在室温转变过程中II-I转变速率明显加快,而70°C下制备的溶液结晶样品在室温转变过程中的II-I转变速率与熔融结晶样品的II-I转变速率相似。同时,样品的总结晶度在II-I转变过程有明显的增加;在利用溶液沉淀结晶制备聚丁烯样品时,40℃、50℃、60℃和70℃溶液温度下制备的样品均为晶型I’,且随着溶液结晶温度的升高,样品的II-I转变时间变长;升温速率对样品的II-I转变也有较大的影响,随着升温速率的提高,样品的转变速率变慢;根据实验结果,我们认为这是因为聚丁烯是一种具有惰性链的强熔体,在很大程度上倾向于保留初始状态的结构和熵值。当我们利用溶液结晶的方法在较低温度下制备出晶型III或者晶型I’样品时,整个体系的熵值维持在一个较小的位置,即使后续加热到100°C下使其转变成晶型II,由于惰性链弛豫缓慢,样品无定形区仍然倾向保持低温环境下的熵值,在后续的结晶过程中就创造了一种有利于预有序的3/1螺旋构象的生长的环境,进而加速了II-I转变进程。相反,在高温下制备出的样品只能产生很小一部分或者无法产生预有序的3/1螺旋构象,所以,无法促进样品的Ⅱ-Ⅰ转变速率。
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