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影响高分子聚合物结晶和生长的因素很多,其中温度在高分子聚合物结晶生长过程和最终结晶形态中起到重要的作用。本论文利用蔡斯偏光显微镜(POM)和布鲁克原子力显微镜(AFM)等仪器设备对生物可降解高分子聚合物聚三羟基丁酸酯(PHB)的成核、生长、形态、机理分别在等温、非等温、温度梯度环境下进行了研究。1.在等温条件下,利用POM和AFM等仪器对PHB在等温结晶条件下的球晶生长过程、结晶动力学及最终结晶形态进行了研究。发现在结晶温度范围内的等温条件下,PHB球晶最终有环带和非环带两种形貌。这种形态的变化是由于结晶时PHB的分子链结晶速率和扩散速率相互竞争的结果。在结晶温度很低时,分子链的结晶和扩散速率都很小,其熔体薄膜厚度较单一,因而按同一个结晶速率生长,形成非环带球晶。当分子链的结晶速率大于其扩散速率时,较慢的扩散速率以及结晶时熔体的收缩导致PHB熔体生长前沿出现损耗区,而致使球晶的不连续生长,因而形成环带球晶.随着结晶温度继续升高,分子链的结晶速率降低而其扩散速率增大,此时,分子链有足够的时间扩散到生长前沿,因此球晶的环带结构消失,又形成非环带球晶。同时成核的PHB在熔体中的各个方向上生长速率一样,所以最终形貌是规整的圆形。2.温度梯度条件下,利用POM和AFM等仪器发现PHB的球晶形貌不仅和结晶温度有关,还和其成核温度及其成核位置有关,且成核温度对其球晶形貌的影响更大,同时当温度一样时,PHB球晶的形貌还和其生长方向有关。而且在温度梯度条件下形成的环带球晶,其带间距随着温度梯度差的增大而减小。和等温结晶相比,温度梯度下相应温度对应的带间距略小。经过研究可知;PHB在温度梯度下和等温条件下的结晶机理是一样的,都是PHB在结晶过程中其分子链的结晶速率和扩散速率的相互竞争的结果。3.利用POM研究了PHB在非等温条件下的结晶形态及其不同的降温速率和成核对其形貌的影响。研究发现不论降温速率的大小,其形成的球晶都是环带球晶,随着降温速率的增大,其球晶的成核温度越小。