高分子結(jié)晶理論是高分子科學(xué)的一大難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái),為了理解和解決高分子結(jié)晶的成核與生長(zhǎng)這一基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,學(xué)者們提出了許多不同的理論模型。但受限于高分子體系本身的復(fù)雜與多樣性,目前為止,并沒(méi)有一套理論模型可以完整的描述高分子結(jié)晶的過(guò)程與特點(diǎn)。
近日,中科大李良彬教授團(tuán)隊(duì)在Macromolecules上發(fā)表題為《高分子結(jié)晶:克服分子鏈柔性和連結(jié)性的艱難過(guò)程》(Tough Journey of Polymer Crystallization: Battling with Chain Flexibility and Connectivity)的展望文章,博士生唐孝良和副研究員陳威為論文的共同第一作者。
該展望以拋出問(wèn)題,激發(fā)討論為目的。首先追根溯源,介紹了經(jīng)典成核理論和非經(jīng)典成核理論,總結(jié)了這些重要理論模型的特點(diǎn),基本假設(shè)和不足之處。在此基礎(chǔ)上,該論文回顧高分子結(jié)晶的Hoffmann-Lauritzen模型和Strobl教授提出的Multi-stage模型,以及這兩種模型之間的爭(zhēng)議。 此外,該展望還介紹了近年來(lái)在蛋白質(zhì)、膠體粒子等領(lǐng)域中發(fā)展而來(lái)的“兩步成核”理論,借此強(qiáng)調(diào)了在高分子結(jié)晶中中間態(tài)的存在及其結(jié)晶中的重要作用。
相比于小分子,高分子的主要特點(diǎn)是其長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)帶來(lái)的連結(jié)性(Connectivity)與柔性(Flexibility)。該展望就高分子這兩個(gè)特點(diǎn),建議了構(gòu)建高分子結(jié)晶理論需要考慮三個(gè)問(wèn)題:
-
1、柔性鏈段如何轉(zhuǎn)變成為構(gòu)象有序的剛性鏈段?
-
2、半晶聚合物中無(wú)定形部分是如何形成的?
-
3、無(wú)定形鏈段是否會(huì)被晶區(qū)鏈段拉到生長(zhǎng)前端?
基于對(duì)高分子結(jié)晶過(guò)程的理解,該論文用一幅生動(dòng)形象的卡通概括了高分子結(jié)晶的艱難過(guò)程。(圖1,Macromolecules封面圖片)
李良彬教授帶領(lǐng)的軟物質(zhì)智能制造團(tuán)隊(duì)一直秉承著產(chǎn)學(xué)研三者相結(jié)合的發(fā)展思路,在始終堅(jiān)持培養(yǎng)軟物質(zhì)研究領(lǐng)域具有深厚理論基礎(chǔ)、優(yōu)秀動(dòng)手能力和獨(dú)立科研能力的碩士研究生和博士研究生的同時(shí),一方面致力于研究軟物質(zhì)材料在外場(chǎng)誘導(dǎo)下的有序過(guò)程,建立起軟物質(zhì)“加工-結(jié)構(gòu)-性能”三者之間的相互關(guān)系,用于指導(dǎo)高性能化和功能化材料的加工。發(fā)展基于同步輻射散射和譜學(xué)等先進(jìn)研究方法,原位跟蹤軟物質(zhì)材料在加工外場(chǎng)下從分子到毫米多尺度結(jié)構(gòu)的演化過(guò)程,構(gòu)建指導(dǎo)加工的基礎(chǔ)理論模型。另一方面還不斷的尋求和高分子領(lǐng)域的企業(yè)進(jìn)行合作,給企業(yè)提供切實(shí)可行的產(chǎn)品解決方案,提高企業(yè)的技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
原文鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.macromol.8b02725
李良彬教授團(tuán)隊(duì)主頁(yè):http://softmatter.ustc.edu.cn/
- 中國(guó)化學(xué)會(huì)第七屆高分子結(jié)晶研討會(huì)將于2024年4月26日-29日在天津舉行(第二輪通知) 2024-03-11
- 中國(guó)化學(xué)會(huì)第七屆高分子結(jié)晶研討會(huì)將于2024年4月26日-29日在天津舉行(第一輪通知) 2024-02-04
- 川大塑料高性能化加工與裝備課題組 Macromolecules:壓力場(chǎng)下流動(dòng)誘導(dǎo)高分子結(jié)晶及其在“定構(gòu)加工”中的應(yīng)用 2024-02-01
- 深圳大學(xué)王澤凡等 Macromolecules:纏結(jié)、系帶分子影響稀釋半晶聚合物的結(jié)構(gòu)形成 2024-03-02
- MLU 王澤凡、Thomas Thurn-Albrecht等 PNAS: 纏結(jié)調(diào)控半晶聚合物無(wú)定形區(qū)結(jié)構(gòu) 2023-07-11
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

- 新政·AI智控·增效三重賦能...
- 2025重慶橡塑展亮點(diǎn)劇透,行...
- 國(guó)產(chǎn)替代加速,跨國(guó)巨頭云集...
- 2025涂料原料選料大會(huì)
- 市場(chǎng)破300億!PMEC China 色...
- 搶先注冊(cè)!2025年西部橡塑展...
- “碼”上參觀預(yù)登記,好禮拿...
- 聚合物發(fā)泡行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)(第...
- 《塑料改性及加工技術(shù)要領(lǐng)》...
- 中國(guó)生命科學(xué)“36%增速”密...
- 關(guān)于舉辦第六屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)...