宁波大学王宗宝教授团队 Macromolecules:保留shish晶体的高缠结超高分子量聚乙烯薄膜热拉伸过程中的结构演变研究
2024-04-01 来源:高分子科技
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)低维制品显著的优异的力学性能主要取决于其超高的分子量以及极长的伸直链结构(shish晶体),但UHMWPE数以百万计分子量的柔性长链结构相互穿插,极易形成大量缠结,阻碍分子链的运动,影响UHMWPE的聚集态结构,对UHMWPE制品的各项性能产生很大影响。根据团队之前的研究(Macromolecules, 2022, 55(11): 4600-4613.; Polymer, 2023, 267: 125690.),在熔融加工成型过程中通过调控成型温度可以将UHMWPE树脂中的shish晶体保留至低缠结UHMWPE薄膜中,研究发现热拉伸过程中shish晶体的存在有利于促进晶体的结构演变,促进高力学性能的shish-kebab晶体或者shish晶体的形成。然而,目前工业化和商用的UHMWPE树脂主要处于高缠结的状态,因此从保留shish晶体对高缠结UHMWPE薄膜结构演变的角度进行深入研究,探索高缠结UHMWPE薄膜性能提升的方法,具有重要的科学价值和应用前景。
图1. (a)UPE-MT142和UPE-MT180初始薄膜的DSC曲线以及(b)不同分子量和不同成型温度的UHMWPE 薄膜的复合粘度曲线,UPE和UPE1分别指= 4.6 × 106 g/mol和1.5 × 106 g/mol的UHMWPE薄膜。
图2. UPE-MT142(a)和UPE-MT180(b)在100 ℃拉伸过程中的原位SAXS/USAXS/WAXD二维图
图3. UPE-MT142不同温度拉伸的SAXS(a1-d1)和USAXS(a2-d2)二维图:(a1, a2)100 ℃;(b1, b2)110 ℃;(c1, c2)120 ℃;(d1, d2)130 ℃
图4. (a)不保留和(b)保留shish晶体的高缠结UHMWPE薄膜热伸过程中的结构演变机理
本篇论文的第一作者为宁波大学材料科学与化学工程学院硕士研究生钟业顺,论文通讯作者为宁波大学材料科学与化学工程学院王宗宝教授。宁波大学材料科学与化学工程学院为论文唯一完成单位,该研究得到了国家自然科学基金(52173021,52373038)、浙江省重点研发计划(2023C01209)和宁波市科技创新2025重大专项(2023Z079)的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c01991
版权与免责声明:中国聚合物网原创文章。刊物或媒体如需转载,请联系邮箱:info@polymer.cn,并请注明出处。
(责任编辑:xu)
相关新闻
- 宁波大学王宗宝教授课题组 Macromolecules:预保留shish晶体在超高分子量聚乙烯薄膜热拉伸过程中结构演变的影响研究 2022-06-13
- 上海交大王新灵课题组 Nat. Commun. : 双网络水凝胶、强韧水凝胶新进展 2024-02-18
- 郑州大学陈静波教授课题组 Macromolecule:通过控制初生超高分子量聚乙烯烧结过程研究链扩散和缠结 2024-04-18
- 郑大申长雨院士/刘春太教授团队与合作者 Nat. Commun.:节能聚乙烯复合透明薄膜 2024-04-14
- 复旦大学陈茂课题组 Angew:超高分子量交替结构含氟共聚物助力发展高性能涂层 2023-12-03
- 中南大学陈梅洁副教授、闫红杰教授团队 Nano Lett.:太阳光-中红外全波段动态热辐射调控技术 2024-01-24