热塑性弹性体允许传统大工业连续化加工工艺如注塑、发泡、拉膜和纺丝来进行成型加工，没有了传统硫化橡胶加工工艺的诸多限制，在航空航天、医疗器械、汽车制造、电线电缆等高科技领域有着广泛而重要的应用。其中，可结晶的聚氨酯、聚酯聚醚、聚酰胺聚醚或聚酯以及聚烯烃弹性体等主要由化学结构不相同的两种嵌段链交替连接而成，在加工过程中应变诱导结晶所生成的硬段结晶微畴为弹性网络提供了物理交联点，较小的结晶微畴在受力变形中可发生结构演变而消耗冲击能，使得材料表现出优异的弹性和韧性。因此，调控结晶微畴的尺寸大小分布是热塑性弹性体性能调控的关键因素。

  在国家自然科学基金委的项目资助下，南京大学胡文兵教授课题组开展了交替可结晶的两嵌段和四嵌段共聚物应变诱导结晶的动态蒙特卡洛分子模拟研究。他们将结晶微畴的尺寸大小分布归因为硬段结晶之前在熔体中的局部浓度涨落，如图1所示，较浓区域硬段多平行排列堆砌，较稀区域硬段多交错排列堆砌。于是，他们将结晶段平行排列的高浓情景和交错排列的高稀情景作为调控结晶微畴的尺寸大小分布的两个极端情景，分别开展深入系统的分子模拟研究。 

 图1 在由可结晶嵌段（黄色嵌段）和不可结晶嵌段（蓝色嵌段）组成的两嵌段共聚物中，不同分子链的可结晶嵌段平行排列在一端表示浓相，可结晶嵌段交错排列在两端表示稀相。

图2 南京大学仙林校区里的孔子塑像（摄影：胡文兵）

图3 高浓情景一束由可结晶嵌段（黄色）和不可结晶嵌段（蓝色）交替连接组成的四嵌段共聚物在一定温度下的应变诱导结晶示意图。沿X方向拉伸时分子链的两个链端分别固定在沿X方向的两个边界平面上。左侧为嵌段共聚物初始态示意图，右侧为拉伸至400%应变下的嵌段共聚物。

  参考文献：

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  2. Guo, Y.-Q.; Luo, W.; Zhang, J.; Hu, W.-B. Dynamic Monte Carlo simulations of strain-induced crystallization in multiblock copolymers: Effects of microphase separation. Polymer 264, 125512(2023). DOI: 10.1016/j.polymer.2022.125512

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  3. Guo, Y.-Q.; Luo, W.; Zhang, J.; Hu, W.-B. Dynamic Monte Carlo simulations of strain-induced crystallization in multiblock copolymers: Effects of asymmetric block rigidity. J. Phys. Chem. B (2023). DOI: 10.1021/acs.jpcb.2c06827

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