CO2以其独特性质在聚合物加工中得到广泛应用。简单改变CO2温度和压力可调节CO2与聚合物间的相互作用,影响聚合物的物理化学性质,使聚合物晶型转变和结晶过程发生变化,进而达到对聚合物晶型结构的调控。等规聚丁烯-1是一种性能优异的多晶态半结晶聚合物,复杂的晶型转变严重限制了等规聚丁烯-1的广泛应用和发展,对等规聚丁烯-1晶型结构调控一直是研究热点。应用CO2调控等规聚丁烯-1晶型结构,提供了一种解决等规聚丁烯-1复杂晶型转变的新方法。本文首次对CO2环境中等规聚丁烯-1晶型转变和结晶行为进行了系统研究。首先,研究了CO2诱导等规聚丁烯-1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变过程。结果表明,晶型Ⅱ在5 MPa C02中升温熔融过程中即能全部转变为晶型Ⅰ,CO2可显著促进晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变。晶型转变前后等规聚丁烯-1结晶度未发生明显改变,表明晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变只发生在晶区。通过高压原位红外光谱研究了不同CO2温度和压力时等规聚丁烯-1晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变动力学,发现晶型转变速率随CO2温度的增加而降低,随CO2压力的增加而增加。控制晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变在低温高压CO2中进行,能够使晶型转变过程在几分钟内完成,是迄今报道的促进晶型Ⅱ向晶型Ⅰ转变最有效的方法。然后,研究了CO2诱导等规聚丁烯-1晶型Ⅲ转变过程。结果表明,CO2可促进更多的晶型Ⅲ转变为晶型Ⅰ’,也可促进晶型Ⅲ向晶型Ⅰ’转变在较低温度下进行。晶型Ⅲ向晶型Ⅰ’转变及晶型Ⅰ’的完善,能降低晶型Ⅲ和晶型Ⅰ’的熔融自由能垒,抑制熔融过程中晶型Ⅱ形成,使晶型Ⅲ和晶型Ⅰ’直接熔融。通过高压原位红外光谱定量研究了等规聚丁烯-1晶型Ⅲ向晶型Ⅰ’转变动力学,发现晶型Ⅲ向晶型Ⅰ’转变可能包括转变初期的瞬间成核和后期的二次随机成核两个过程,绝大多数晶型Ⅲ通过第一个过程转变为晶型Ⅰ’。CO2同时也改变晶型Ⅲ退火过程中晶型Ⅱ的形成过程,由常压N2中的“固态-固态”转变过程改变为CO2中“熔融-重结晶”过程。利用偏光显微镜研究了晶型Ⅲ转变过程对球晶形貌的影响,晶型Ⅲ向晶型Ⅰ’的“固态-固态”转变过程不影响等规聚丁烯-1球晶中片晶取向,而CO2中晶型Ⅲ向晶型Ⅱ的形成过程改变等规聚丁烯-1球晶中片晶取向。第三,研究了CO2中等规聚丁烯-1晶型Ⅲ升温过程中的晶型Ⅱ重结晶行为,发现晶型Ⅲ熔融过程中向晶型Ⅱ的转变由两个过程组成：“固态-固态”转变过程和“熔融-重结晶”过程。CO2压力的增加明显抑制“固态-固态”转变过程,使通过“熔融-重结晶”过程形成晶型Ⅱ的相对含量逐渐升高。将非等温结晶动力学计算应用于晶型Ⅲ升温中晶型Ⅱ重结晶过程时,发现非等温结晶动力学参数Kc在3 MPa C02时明显减小,表明非等温结晶机理改变。高压原位红外光谱对等规聚丁烯-1晶型Ⅱ熔融过程的进一步研究证实晶型Ⅲ在3 MPa C02中熔融时重结晶机理确实已变化,晶型Ⅱ全部通过“熔融-重结晶”过程形成。晶型Ⅲ在4 MPa CO2中熔融时,晶型Ⅱ结晶峰和熔融峰消失是由CO2对晶型Ⅱ的强塑化作用引起。第四,研究了CO2中熔融态等规聚丁烯-1非等温结晶行为。等规聚丁烯-1非等温结晶峰温度随CO2压力的增加线性下降。等规聚丁烯-1在0.5-8 MPa CO2中结晶为晶型Ⅱ,在10 MPa CO2以上结晶为晶型Ⅰ’。发现一种新的熔融态等规聚丁烯-1结晶为晶型Ⅰ’的非等温结晶过程。定量研究了CO2中熔融态等规聚丁烯-1非等温结晶动力学,发现Avrami指数随CO2压力的增加而减小,表明结晶过程逐渐改变。高压原位红外光谱对等规聚丁烯-1非等温结晶过程的研究证实等规聚丁烯-1在10-18 MPa CO2中由熔融态结晶为晶型Ⅰ’。偏光显微镜直接观察到了等规聚丁烯-1非等温结晶过程及机理随C02压力变化的过程。最后,研究了CO2发泡等规聚丁烯-1过程中晶型结构的变化。通过高压差式扫描量热仪确定了晶型Ⅰ和晶型Ⅰ’的发泡窗口。等规聚丁烯-1晶型Ⅰ发泡过程,抑制熔融态向晶型Ⅰ’结晶,使其直接结晶为晶型Ⅰ。等规聚丁烯-1晶型Ⅰ’发泡过程也可使晶型Ⅰ’熔融态直接结晶为晶型Ⅰ。这些结果表明,利用等规聚丁烯-1发泡过程中基体形变使分子链取向能改变结晶过程,可直接从熔融态获得低密度多孔等规聚丁烯-1晶型Ⅰ材料。