链穿梭聚合工艺的出现,推动了新型热塑性弹性体—乙烯/辛烯多嵌段共聚物(OBC)的规模化生产及其商品化应用。OBC同时具有高熔点的硬段与低玻璃化温度的软段,相比于一般乙烯无规共聚物,OBC有着更为优异的高温弹性性质。目前,文献中的报道主要集中在高辛烯含量的OBC,但低辛烯含量的OBC有着更为实际的热塑性弹性体应用。已有的研究工作中,主要关注OBC介观相分离与结晶的关系,但采用在线手段对OBC熔体相转变行为的研究与理解还不足。迄今为止,对于OBC的熔体相行为、结晶行为与流变学行为之间的关联,还缺乏深入的认识,而这对于从本质上理解多嵌段OBC加工行为与制品的力学性能十分关键。因此,本论文选用低辛烯含量的OBC为研究对象,主要采用流变学方法,研究了OBC熔体相转变与结晶过程中的流变学行为,并建立OBC熔体相结构、结晶结构与流变学性质的关联性,以期对高性能热塑性弹性体的制备与加工提供理论基础。本论文主要研究内容及结论,如下:(1)相比于采用Randall三元序列组分析方法,只能确定出OBC的总辛烯含量,本论文提出结合一阶Markovian链统计模型与五元序列组分析法,确定OBC的软、硬段含量,并计算出了OBC软段与硬段中的辛烯含量。在确定本论文所研究低辛烯含量OBC的嵌段结构基础上,采用高温核磁碳谱、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、小角X射线散射、原子力显微镜,研究不同嵌段结构OBC的热性质、结晶形貌以及熔体结构。研究发现,随着硬段含量及分子量的增加,不同嵌段结构的OBC的结晶行为的差异性,有别于一般无规共聚物体系,分析认为可能与硬段含量与分子量增加所引起的复杂熔体相行为相关。采用高温退火淬冷的方法,利用原子力显微镜间接表征其熔体结构,进一步证明在低辛烯含量的OBC体系中,介观相分离的存在。(2)一般应用于探测双嵌段共聚体系的流变学方法,并不足够灵敏性去解析出多嵌段obc的熔体相转变,提出了二维流变相关谱(2d-mcs),来研究不同嵌段结构obc的熔体相行为。此外,对比研究了其它不同流变学方法,对于相分离程度强弱不同体系的适用性,包括“零切粘度—分子量”的标度关系的偏离、时温叠加动态模量主曲线、时温叠加cole-cole主曲线。研究发现,在低辛烯含量的多嵌段obc体系介观相分离的存在,表现为缺乏长程有序结构的相转变,其发生相分离的临界?n(嵌段的之间的相互作用程度)低于双嵌段共聚物体系。根据二维流变相关谱确定obc的相转变温度,并以此为基础构建了多嵌段obc体系的相图。此外研究发现,介观相分离在熔体状态的退火,会显著影响到obc非等温结晶过程的动力学,这也进一步证明了二维相关谱中所探测到的obc熔体弱相分离的存在。(3)相比于文献中主要关注于obc纳米尺度的受限结晶,本论文研究了相分离对于obc液固转变中更大尺度的凝胶网络形成的影响。已有的研究,采用液固转变模型,主要用于理解均相聚合物从熔体开始结晶的物理凝胶过程,本论文发现了非均相体系不同的凝胶网络形成机理,并分解出相分离对于临界凝胶流变学行为的贡献。本论文采用连续的频率扫描模式,研究了obc低过冷度条件下等温结晶初始阶段的物理凝胶过程。根据winter准则确定了obc的临界凝胶点,研究发现强相分离体系临界凝胶的凝胶强度与松弛指数关系,有别于均相体系。obc相分离程度不同,其临界凝胶网络松弛时间不同,反应了凝胶点之间的不同间距与聚集状态,从而揭示了obc不同的凝胶网络形成机制。采用dsc与pom进一步分析了弱相分离与强相分离的obc在凝胶点处的结晶度与结晶形貌,分析认为不同熔体结构的obc有着显著不同的结晶机制。结合临界凝胶的流变学性质、结晶度及结晶形貌,提出了不同熔体结构obc的临界凝胶网络形成机理。弱相分离体系的临界凝胶网络,对应于较少含量的结晶体连接无定形链所形成,而强相分离体系的临界凝胶网络,对应于从受限富硬段微区生长的结晶体,突破微区限制后的进一步生长,才能连接无定形链而形成。(4)已有研究工作中,基于将结晶过程的聚合物视为悬浮体的思想,由流变学参量所确定的结晶度曲线存在着频率依赖性的问题。本论文将悬浮体理论中的应力与应变放大因子,推广到小幅振荡的线性粘弹区,根据平移因子与悬浮体理论确定出不依赖于频率的结晶度曲线,从而进一步实现将材料的结晶组成与流变学行为相关联。同时通过动态模量的分解,可以揭示材料结晶初期的聚集态结构。论文中采用多波扫描模式,研究了OBC大过冷度条件下等温结晶的类悬浮体行为,首先,根据悬浮体模型中的应力与应变放大因子,通过两步平移法,构建了OBC等温结晶过程中的动态模量主曲线。根据平移因子与悬浮体模型,可以得到流变学方法确定的等温结晶过程中,结晶体积分数随时间的变化曲线,并通过DSC测试进行了证明。基于此方法,可仅通过流变学方法,建立材料的粘弹性质与结晶组成的关系。此外,基于等温结晶的动态模量主曲线,进一步将动态模量分解为流体力学的贡献,以及结晶单元聚集体的贡献,从而对比研究了不同熔体相结构的OBC的结晶度与结晶体聚集状态的关系。研究表明,在相同结晶体积分数下,弱相分离的OBC体系比强相分离OBC体系,有着较高的结晶体聚集程度,从而对动态模量的增加有较高的贡献程度。这对应于不同熔体结构的OBC结晶初始阶段的不同结晶机制。(5)采用热分级方法,对比研究了乙烯/α烯烃无规共聚物与多嵌段OBC的分子链结构,并研究了OBC等温结晶后升温过程中的多重熔融行为的起源,以及嵌段结构对于多重熔融行为的影响。结果表明,OBC有着相对较窄的片晶厚度及可结晶序列分布。用DSC方法研究了OBC的升温熔融过程,观察到了三个熔融峰。研究了每个熔融峰的起源,低温两个熔融峰对应于有着不同稳定性或片晶厚度的双结晶群的熔融,而高温熔融峰对应于“熔融-重结晶-再熔融”行为。此外研究发现,强相分离的OBC比弱相分离的OBC,有着更高的平衡熔点,基于计算出的富硬段区中溶解的软段含量,认为这是由于弱相分离OBC中有着较好的软硬段相容性,富硬段区中溶解了较高含量的短序列软段所致。