随着石油资源的日益枯竭,以及人们对环境保护意识的加强,生物降解高分子已成为人们竞相研发的热点,加快生物降解材料的研究和应用,符合当今高分子材料绿色化的潮流。聚合物的熔融和结晶行为一直是高分子科学中一个非常重要的课题,因为材料的性能与结构息息相关,熔融和结晶会直接影响材料的机械性能、热加工性能、降解性能等。近几年来用广义二维红外相关光谱(2D IR)研究生物降解高分子的熔融和结晶行为,引起了人们的关注。广义二维相关光谱是上世纪90年代初发展起来的一种新的分析、表征技术。一般认为,二维相关分析技术有两大主要优势：(1)有效提高了光谱的分辨能力,能将重叠峰或者被掩盖的小峰及弱峰清晰地分辨出来；(2)通过对同步和异步谱图的分析,根据所谓的“序列顺序”法可判断出各个基团发生变化的先后次序。然而,我们现有的理论分析和实验结果表明,由“序列顺序”法则得到的信息不一定完全可靠；同时,由广义二维相关光谱分辨出的新峰大多是不真实的。本文选用可生物降解的结晶性高分子中的左旋聚乳酸(PLLA)、聚羟基丁酸酯(PHB)及其共聚物P(HB-co-HHx)为研究体系,以C=O伸缩振动区为研究对象,结合原位红外光谱分析(差谱、二阶导、傅里叶自去卷积、曲线拟合等)及二维相关分析方法,研究了几种典型的可生物降解的结晶性高分子的熔融或结晶过程。主要内容如下：1.探讨了PHB随溶剂1,1,2,2-四氯乙烷(TCM)挥发结晶的过程。原位光谱分析结果表明,PHB的C=O伸缩振动区内包含有5个子峰,且在结晶过程中,结晶态和无定形态组分的吸收峰同时发生变化,没有观察到明显的局部序列顺序。通过分析5个子峰的面积相对百分含量随时间的变化规律,发现结晶态和无定形态组分对外扰有协同响应。2.研究了P(HB-co-HHx)随溶剂三氯甲烷挥发的等温结晶过程,及P(HB-co-HHx)的非等温熔融结晶行为。常温下P(HB-co-HHx)随溶剂挥发结晶的过程中,同PHB一样,C=O伸缩振动区域内可能包含有5个子峰,“局部”序列顺序如下：1722 cm-1≈1736 cm-1>1712 cm-1≈1729 cm-1>1746 cm-1。P(HB-co-HHx)的非等温熔融结晶过程,没有观察到明显的“局部”序列顺序。通过分析这两个不同的结晶过程中,5个子峰的面积相对百分含量随时间的变化规律,同样都发现结晶态和无定形态组分对外扰有协同响应。3.研究了PLLA在78℃下的冷结晶过程,从分子构象的角度归属C=O伸缩振动区内的子峰。原位光谱分析得到4个子峰的“局部”序列顺序：1760 cm-1(gt)≈1768 cm-1(tg)>1753 cm-1(tt)>1778 cm-1(gg)4.二维红外相关光谱提供的信息与原位光谱分析得到的结果不一致。总之,本文结合原位红外光谱及二维相关分析的方法,通过对原位红外光谱进行一系列的分析处理,探讨了几种可生物降解的结晶性高分子的熔融或结晶过程,找到了相变过程的真实规律。另一方面,验证了广义二维相关分析方法提供的信息可能缺乏物理意义。