寧波大學王宗寶教授團隊 Macromolecules：保留shish晶體的高纏結超高分子量聚乙烯薄膜熱拉伸過程中的結構演變研究
2024-04-01 來源：高分子科技
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）低維制品顯著的優異的力學性能主要取決于其超高的分子量以及極長的伸直鏈結構（shish晶體），但UHMWPE數以百萬計分子量的柔性長鏈結構相互穿插，極易形成大量纏結，阻礙分子鏈的運動，影響UHMWPE的聚集態結構，對UHMWPE制品的各項性能產生很大影響。根據團隊之前的研究（Macromolecules, 2022, 55(11): 4600-4613.; Polymer, 2023, 267: 125690.），在熔融加工成型過程中通過調控成型溫度可以將UHMWPE樹脂中的shish晶體保留至低纏結UHMWPE薄膜中，研究發現熱拉伸過程中shish晶體的存在有利于促進晶體的結構演變，促進高力學性能的shish-kebab晶體或者shish晶體的形成。然而，目前工業化和商用的UHMWPE樹脂主要處于高纏結的狀態，因此從保留shish晶體對高纏結UHMWPE薄膜結構演變的角度進行深入研究，探索高纏結UHMWPE薄膜性能提升的方法，具有重要的科學價值和應用前景。
圖2. UPE-MT142（a）和UPE-MT180（b）在100 ℃拉伸過程中的原位SAXS/USAXS/WAXD二維圖
圖3. UPE-MT142不同溫度拉伸的SAXS（a1-d1）和USAXS（a2-d2）二維圖：（a1, a2）100 ℃；（b1, b2）110 ℃；（c1, c2）120 ℃；（d1, d2）130 ℃
圖4. （a）不保留和（b）保留shish晶體的高纏結UHMWPE薄膜熱伸過程中的結構演變機理
本篇論文的第一作者為寧波大學材料科學與化學工程學院碩士研究生鐘業順，論文通訊作者為寧波大學材料科學與化學工程學院王宗寶教授。寧波大學材料科學與化學工程學院為論文唯一完成單位，該研究得到了國家自然科學基金（52173021，52373038）、浙江省重點研發計劃（2023C01209）和寧波市科技創新2025重大專項（2023Z079）的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01991
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（責任編輯：xu）
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