谈谈聚合物的结晶形态问题

向读者引介了聚合物球晶的三维立体电镜照片，并介绍了高分子科学近年来的新研究成果－尺寸已达厘米量级的聚合物宏观单晶体和只由一根大分子链结晶而成的高分子单链单晶的特殊形态。     

亚稳态的相尺寸对部分结晶聚合物结构与形态的影响

在经典概念中，亚稳态相应于一个局部的自由能极小值，它最终会通过一个活化过程弛豫到稳定的平衡态，一个整体上的自由能极小值。这一过程不同于非稳态的无位垒弛豫，后者是自发进行的。作为一个亚稳态，它的寿命应长于测量的时间尺度。这在实际上取决于实验设备和测量者的耐性。在亚稳态的经典概念中假设体系都是足够大的，因此不须考虑相尺寸或其它动力学效应对体系的影响。一般来说，与小分子相比，高分子进入亚稳态要容易得多。具有多重微结构层次的聚合物体系可因小的相尺寸、组成、外场或其它因素而呈现亚稳态。本文将着重于亚稳态的概念和具有两个有序结构时聚合物相转变过程中亚稳态观测，这些结构间的相稳定性关系是通过相尺寸，也就是片晶厚度来讨论的。有关亚稳态和亚稳性的概念不只对科学地理解高分子凝聚态物理是重要的，在材料的发展和应用中也是十分有用的     

结晶聚合物晶相相容性的研究

通过ＤＳＣ、Ｘ－射线衍射、红外光谱及拉伸试验研究了ＨＤＰＥ与ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ与ＬＤＰＥ之间的晶相相容性。结果表明，链结构相近的ＨＤＰＥ和ＬＬＤＰＥ的晶相相容性好，能形成共晶，而链结构差异较大的ＨＤＰＥ和ＬＤＰＥ的晶相相容性较差，倾向于分别结晶。但有部分链段被对方的晶区夹持。不论是支化度大的ＬＤＰＥ锻段插入以ＨＤＰＥ为主的晶区，还是支化度小的ＨＤＰＥ锻段插入以ＬＤＰＥ为主的晶区，都可破坏晶区的规     

电解质对聚合物分子尺寸、结构形态和渗流特性影响研究

利用动态光散射（DLS）、扫描电镜（SEM）、表观黏度和岩心流动实验等方法,研究了电解质对聚合物分子线团尺寸、结构形态和渗流特性的影响。结果表明,随电解质浓度增大,聚合物分子线团尺寸呈现“减小、增大和再减小”变化趋势。在Ca2+、Mg2+和Na+三种离子中,Ca2+和Mg2+离子对聚合物分子双电层压缩作用更强,因而对聚合物溶液黏度和线团尺寸及其分布影响更大。随着溶剂水电解质浓度的增加,聚合物分子结构形态逐渐由多层次立体无规网状向树枝状和支状转化。在聚合物驱后的后续水驱过程中,注入压力大小受滞留聚合物采出量和仍滞留聚合物分子线团膨胀两因素的影响。聚合物相对分子质量愈大,电解质对聚合物分子线团压缩或和膨胀作用愈强,后续水驱过程中压力升高幅度愈大。聚合物驱和后续水驱所用水的电解质浓度差异愈大,后续水驱阶段压力升高幅度愈大。因此在油田聚合物驱油方案设计时,建议适当增加聚合物驱和后续水驱所用水的电解质浓度差异,这对改善聚合物驱增油效果十分有利。     

抗冲共聚聚丙烯的结晶与相形态

用POM、DSC、WAXD、DMA、AFM对两种乙烯含量、相对分子量及其分布、橡胶相含量几乎完全相同的、韧性差异很大的抗冲共聚聚丙烯(IPC)的结晶、相形态进行了研究.实验结果表明,两者的结晶形态、结晶行为相似.相比IPC-B,IPC-A中分散相和基体的相容性较好.IPC基体、分散相的组成分析发现,分散相的外层为软的乙丙无规共聚物(EPR),内部为硬的聚乙烯(PE)晶区,构成一种复杂的包藏结构.IPC的增韧效果主要来自于相形态和分散状况的贡献.提出了IPC的相结构模型,以描述IPC多相体系的相结构及两种IPC中E-b-P的作用与差异.     

高分子结晶的新进展、新模型

回顾了高分子结晶经典模型－成核与生长模型，讨论了近年来高分子结晶研究的新结果，新进展，特别介绍了德国著名高分子物理学家Strobl提出的高分子结晶是从熔体先形成中间相，中间相转变为小晶块，最后小晶块融合为均匀为片晶的全新模型。     

关于高分子物理教学的思考：系带分子——结晶聚合物结构与性能的纽带

结晶聚合物涉及大量复杂的概念和理论知识,是高分子物理教学的重难点内容之一。其中“系带分子”作为结晶聚合物中的重要组成部分,不仅仅是联结晶体与晶体的系带,也是理解结晶聚合物结构与性能的“系带”。本文提出以结晶聚合物中的“系带分子”为线索,对结晶聚合物涉及的相关知识进行串连和梳理,阐述聚合物的晶体结构模型以及结晶聚合物结构与性能的关系,帮助学生理解和记忆结晶聚合物相关知识的同时,建立对结晶高分子结构与性能对应关系的理解,进而形成在学习高分子相关知识时从结构到性能的思维逻辑。同时也通过鼓励学生自主查阅文献,学习和总结学术上关于结晶聚合物研究的历史沿革和最新进展的形式,进一步加深学生对课堂知识的掌握,锻炼学生们独立思考的能力。     

交联聚合物线团的形态和尺寸研究

通过建立低压差下核孔膜过滤稀释液的方法 ,研究了低浓度HPAM与AlCit形成的交联聚合物溶液(LPS)中交联聚合物线团 (LPC)的形态和尺寸 .实验结果表明 ,LPC为球形结构 ,由于交联作用 ,其剪切变形程度有限 .低压差下核孔膜过滤法与动态光散射法 (DLS)和扫描电镜法 (SEM)相结合 ,可较为准确地判断LPC的尺寸范围 ,HPAM相对分子质量为 1 1× 10 7～ 1 4× 10 7、浓度为 0 0 2 % ,NaCl浓度 0 2 % ,交联比 2 0∶1的LPS中LPC的直径小于 1 38μm ,相当多的LPC直径在 4 5 0nm以上 ,平均流体力学直径约为 4 92nm .在一定聚合物浓度范围内 ,相同实验条件下 ,随着聚合物相对分子质量的增大 ,LPC尺寸逐渐增大 .LPS制成干片后 ,LPC的尺寸收缩有限 ,利用SEM法直接观测其形态 ,具有一定的准确性 ,可用此法对其进行研究 .     

超临界CO_2下的聚合物结晶形态和动力学研究现状北大核心CSCD

聚合物结晶一直以来是高分子凝聚态研究的热点,随着超临界流体尤其是超临界CO2(scCO2)在聚合物方面应用日益增加,对超临界条件下的聚合物结晶研究显得更加重要。scCO2在聚合物中溶解度较高,增塑效果好,能显著降低玻璃化温度(Tg)和熔点(Tm),改变聚合物的晶体形态,并对动力学过程产生较大影响。因此,聚合物在scCO2条件下结晶行为的深入研究,在实际应用中起着重要的指导作用。本文对scCO2作用下的链型、晶体形态、共混物特点和结晶动力学过程的研究现状进行综述。     

结晶聚合物的中间层

介绍了结晶聚合物中间层概念及各种实验技术所提供的中间层存在的证据。附25篇参考文献。     

聚合物晶态结构研究的新进展

本文综述了近年来国际上对晶态聚合物结构研究的几个活跃问题,内容包括高分子折叠链,结晶-非晶中间层,晶态聚合物的形变机理,聚合物附生结晶。并简要介绍了各种实验技术及方法在这方面的研究结果。     

结晶聚合物品相相容性的研究

通过ＤＳＣ、Ｘ－射线衍射、红外光谱及拉伸试验研究了ＨＤＰＥ与ＬＬＤＰＥ、ＨＤＰＥ与ＬＤＰＥ之间的晶相相容性．结果表明，链结构相近的ＨＤＰＥ和ＬＬＤＰＥ的晶相相容性好，能形成共晶；而链结构差异较大的ＨＤＰＥ和ＬＤＰＥ的晶相相容性较差，倾向于分别结晶，但有部分链段被对方的晶区夹持．不论是支化度大的ＬＤＰＥ链段插入以ＨＤＰＥ为主的晶区，还是支化度小的ＨＤＰＥ链段插入以ＬＤＰＥ为主的晶区，都可破坏晶区的规整性．共晶的形成使共混物的熔点、结晶度、晶粒体积等低于两组份的线性加和，而力学性能，尤其是断裂伸长率，则显著提高，呈协同效应．     

结晶聚合物中间层理论与实验佐证

概述了Ｆｌｏｒｙ和Ｙｏｏｎ由晶格模型出发，从理论上证明了结晶聚合物中间层的存在以及近年来许多学者采用多种实验技术确认中间层存在的事实。     

PP/PMMA/PP-g-MAH共混物的结晶和相形态研究

采用偏光显微镜和相差显微镜详细研究PP/PMMA不相容聚合物共混物体系和PP/PMMA/PP-g-PMMA增容共混体系的结晶和相形态.偏光显微照片的研究结果表明,增容剂PP-g-MAH中PP结晶需要克服更多的能垒,导致PP结晶形态变得不完善,球晶尺寸变小.比较PP/PMMA和PP/PMMA/PP-g-MAH的相差显微照片可以看出,由于增容剂的加入,PP与PMMA相之间的界面变得模糊,两相的相容性变好.随着PP-g-MAH中MAH接枝率的增加,PMMA分散相的尺寸减小且变得均匀;当增容剂的接枝率为2.41%,添加的质量分数为4.71%,PP/PMMA共混体系中PMMA分散相的相?尺寸可达最小.PP-g-MAH作为反应型增容剂,一方面与PP在界面区域产生共晶;另一方面,MAH极性基团与PMMA的极性基团间产生的强的化学键合作用,使得界面区域的PP-g-MAH分子采取有利于降低构象熵的构象来起到增容作用.PP/PMMA共混物在130℃等温结晶的结果显示,PMMA相对PP的结晶形态的影响较小,PP结晶呈现典型的均相成核特征.PP/PMMA共混体系中加入PP-g-MAH,PP结晶尺寸减少.与非等温结晶相比,等温结晶的PP/PMMA共混物中PMMA相区尺寸明显偏大.     

高浓度不相容聚合物共混体系相形态与流变性能研究

通过光学显微镜观测和流变实验研究了应力弛豫过程中高浓度不相容聚合物共混体系相形态演变与流变性能的关系,发现随体系浓度增大,共混体系内液滴弛豫变慢,同时体系应力弛豫过程变慢,这与高浓度体系中液滴之间相互作用有关.结合有效介质思想提出适用于较高浓度共混体系的形态张量模型,较好地预测了共混体系的相形态与应力弛豫行为.     

聚合物微晶尺寸和晶格畸变

聚合物微晶尺寸和晶格畸变是对聚合物材料性能有着重要影响的结构参数。本文介绍了应用Ｘ射线衍射方法测定聚合物微晶尺寸和结构畸变的几种方法：近似函数、次晶模型法、方差法、矩法。     

含间苯连接的聚醚醚酮酮的等温结晶过程和形态结构

用透射电子显微镜和电子衍射方法研究了含间苯连接的聚醚醚酮酮（PEEKmK）溶液浇铸薄膜的等温结晶过程和形态结构．结果表明，PEEKmK无论从玻璃态结晶还是从熔体结晶均能形成2种不同取向的结晶形态结构，即平放片晶和侧放片晶；前者c轴垂直于膜平面，后者c轴平行于膜平面．其结晶发展过程为先形成平放单晶状片晶，随着时间的增长，在单晶上开始生长侧放片晶，逐渐发展形成球晶，最终形成2种不同取向的单晶和球晶共存的结晶形态结构．     

聚合物表面刷子模型的形态结构及动力学特性

阐述了稀溶液及聚合物溶液中高分子链及其刷子模型在外力和流场作用下的结构形态及动力学特性。单分子链在外力作用下经历从嗽叭形到花杂形的变形,最后完全解缠而伸展,单分散性刷子模型中的单链节密度在沿刷子高度方向上呈抛物线形分布。在多分散性刷子模型中分子链的结构形态呈多样性变化,溶液中球形界面刷子之间的作用力与吸附的平衡状态有关,电解质溶液中的刷子及带电刷子在溶液中的电中性分布文章也有详细阐述。     

相形态对聚合物反应共混过程的影响

通过采用典型的热力学不相容共混体系聚烯烃弹性体/聚苯乙烯(POE/PS),利用流变学和形态研究的方法,考察了不同相形态(海岛结构和双连续结构)对聚合物反应共混过程的影响.研究发现相形态对聚合物原位增容共混反应有显著的影响,界面反应的进程与界面形态的变化能力直接相关.对于双连续结构的共混物,其形态稳定性最差,因而最有利于界面反应的发生;而在海岛结构的共混体系中,界面反应的进程则取决于界面变形的难易程度,黏度比小的体系更容易发生界面反应。