对于结晶性聚合物而言，结晶的结构和组织方式在很大程度上决定了材料的最终性能，包括机械性能、光学和电学性能等。结晶过程中的外界环境(如温度、外力等)，对结晶的晶型以及形貌有直接的影响。通过在结晶过程中引入适当的基底(表面)，可以有效地调控聚合物结晶的形成过程，从而实现材料性能的可控和优化。同时，对界面结晶行为的研究，有助于我们了解聚合物共混物和聚合物基复合材料中界面相的形成机理，进而阐明其对体系整体性能的影响。本文以两种具有广泛应用前景的聚合物——烯烃嵌段共聚物(OBC)和聚乳酸(PLA)为对象，通过透射电子显微镜(TEM)、偏光显微镜(POM)和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段，深入研究了二者在有机小分子晶体表面、异质/同质聚合物表面的结晶形貌，及其形成机理和对材料力学性能的影响。本论文的主要研究内容和结论如下:　　 1.OBC在苯甲酸作用下的结晶行为　　 OBC的结晶形貌同其相分离强度紧密相关。在强相分离的样品中，OBC晶体的生长受到相分离的抑制，表现出受限结晶的特征;而在弱相分离的样品中，结晶的生长不会受到限制，可以均匀地分布在样品中。在苯甲酸(BA)的作用下，OBC会形成有序的结晶结构。选区电子衍射(SAED)表明OBC在BA晶体的表面形成了附生结晶。我们发现在强相分离的OBC中，附生结晶突破了相分离的限制，表现出与本体不同的结晶特征。通过淬冷样品的退火实验，我们证实只有在BA存在的条件下，OBC的结晶才能在生长过程中突破原有相区的边界。我们认为，BA的诱导成核作用增强了OBC的结晶能力，使得结晶可以超越相分离，成为决定样品结晶形貌的主要因素。　　 2.OBC在取向聚烯烃薄膜表面的附生结晶行为　　 相关文献表明，OBC和聚烯烃(如PE、iPP)之间的界面结合强度要高于无规共聚物。同时，OBC表现出比无规共聚物更好的iPP增韧效果。为了解释这种现象，我们研究了OBC在高度取向的HDPE和iPP薄膜表面的结晶行为。SAED的结果表明，OBC在HDPE基底上会发生同质附生结晶(homoepitaxy)。而当OBC在取向的iPP表面结晶时，OBC的分子链会沿着iPP(010)晶面上的[101]方向排列形成异质附生结晶(heteroepitaxy)。两种不同辛烯含量的OBC样品在iPP表面都会形成“cross-hatched”结构的结晶，但是具体形貌有所不同:低辛烯含量的OBC，相分离强度较弱，晶片均匀分布在样品中;高辛烯含量的样品受到较强的熔体相分离的影响，附生结晶表现出受限生长的特征。同无规共聚物相比，OBC可以形成较为完善的界面结晶。我们认为这有可能是OBC具有更好的iPP增韧效果的原因之一。　　 3.PLA在同质纤维表面的结晶行为　　 为了确定PLLA和PDLA的共混物中是否存在附生结晶，我们通过表面诱导结晶的方法研究了PLA立构复合晶和α晶之间的相互作用。实验结果表明，含有α晶的PLA均聚物纤维诱导PLLA成核的能力，要明显强于含有立构复合晶的PLLA/PDLA共混物纤维。我们通过SAED研究了PLLA在含有立构复合晶的薄膜上的结晶行为，发现共混物薄膜对PLLA结晶的结构和取向没有影响。这说明立构复合晶和α晶之间并不存在晶格层面的匹配。为了验证这一结果，我们对含有α晶的共混物纤维和PLA均聚物纤维进行了对比，结果表明二者对PLLA具有相同的成核能力。这说明决定纤维成核能力的正是其所含结晶的种类。我们的结果同时证实，少量PDLA对PLLA结晶速率的提高不能归结为PLLA在其立构复合晶上的附生结晶行为。　　 4.PLA横晶断裂行为的研究　　 纤维增强复合材料中的横晶，对材料的界面强度及整体性能有着重要的影响。我们在前期工作的基础上，提出了一种简便的实验方法，通过调节纤维的退火温度，可以控制纤维表面的横晶形貌。我们通过原位POM观察了不同形貌横晶的断裂过程，并同步记录了应力-夹具位移曲线。在形变过程中，致密的横晶会形成大量的微裂纹。这些微裂纹首先从与纤维接触的位置产生，然后向外扩展。而低成核密度的横晶在拉伸过程中只形成少量的微裂纹，并且最终断裂一般发生在结晶冲击线处。力学数据表明，在横晶宽度仅占样条整体宽度4.5％的情况下，致密的横晶可以使样品的强度提高8.1％;而低成核密度的横晶则会降低样品的强度。我们利用SEM对两种横晶的断面进行了观察。在高成核密度横晶的断面上可以观察到大量的微纤和空洞结构;而低成核密度横晶的断面则明显更为光滑和平整。我们认为两方面的原因使得致密的横晶具有更好的力学性能:一、致密的横晶在形变过程中会产生大量微裂纹，可以吸收部分能量;二、在致密的横晶中，成核点相距非常近。因此在结晶过程中，相邻结晶单元之间可以形成较为完善的连接结构，从而使横晶具有更高的整体强度。