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使用性能是以材料为主要特征的高分子科学价值的重要体现形式,高分子材料尤其是结晶高分子材料的性能取决于它们的最终结构以及形成最终结构的加工过程,因此对高分子材料的研究多数集中在结构和性能以及它们之间的关系方面。首先利用广角/小角X射线散射(WAXS/SAXS)和光学显微镜(POM)观测了在不同温度等温结晶等规聚丙烯(iPP)的结晶结构,研究了成核剂TMB-5对iPP的成核能力、对样品中β晶相含量的影响以及iPP在不同温度下等温结晶过程中的结晶行为。WAXS结果表明TMB-5对于iPP是一种温度依赖选择性成核剂,如当等温结晶温度为135oC或145oC时,只诱导生成β晶相或α晶相,而在140oC时同时诱导生成β晶相和α晶相。这种变化和结晶动力学密切相关, TMB-5的温度依赖选择性是由于在不同的结晶温度下β晶相和α晶相具有不同的晶体生长速率所致。利用拉伸热台与同步辐射X射线散射联用技术对β-iPP在不同温度下(30,60,80,100和120oC)进行拉伸测试,从而研究了在不同温度下拉伸时的结构转变,发现了温度与力学性能间存在定量关系。WAXS结果表明拉伸过程中β–α的转变现象在较高温度下比较低温度下明显,因此温度越高越有利于促进β–α的晶相转变。通过分析SAXS结果显示在屈服点前的弹性变形阶段,垂直于拉伸方向的长周期随着应变的增加而增大,而平行于拉伸方向的长周期基本保持不变。β晶含量高的iPP存在子母晶结构并且符合拉伸膨胀材料的基本要求,子母晶之间的夹角为40o或140o。在拉伸过程中,子母晶之间的夹角由初始夹角向90o旋转,因此导致样品的侧向尺寸增加。对在135oC和140oC等温结晶后的样品进行不同温度下的应力-应变测试,得出拉伸温度及晶相变化对聚丙烯材料力学性能的影响规律。结果表明:在拉伸温度较高时,相比于成核剂含量的影响,温度对样品屈服应力的影响更大,对性能的影响占主导地位。但是iPP的屈服应力和断裂应力都随着温度的升高而降低的变化规律与加入成核剂的量无关,而断裂伸长率随着拉伸温度升高而增加;在常温下对不同成核剂含量的样品拉伸时,成核剂含量为0.2%是临界含量,当含量大于0.2%时,屈服强度的变化趋势发生改变。