聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片是一种由PVB树脂通过塑化挤压成型的高分子薄膜材料,具有高度透明、力学强度高和优异粘接性能等特点,是汽车安全玻璃的核心材料。PVB胶片作为一类高技术壁垒产品,长期被国外所垄断,国内产品性能(如低温抗冲击性)与国外差距明显。为深入研究汽车胶片的结构和宏观性能,中国科学技术大学李良彬/崔昆朋教授团队围绕汽车级PVB胶片开展了一系列的研究工作。团队利用上海光源超小角 X 射线散射(USAXS),首次在增塑 PVB 中发现了蝴蝶散射图案,它反应了百纳米尺度下拉伸诱导的层状相分离结构。基于此,团队提出了一个初步的模型来解释增塑 PVB 的变形机理,其中氢键的断裂与重构、应力-浓度耦合导致相分离结构的形成、相结构的塑性变形与破坏为耗散能量的主要机制,赋予了PVB 优异的力学性能(Macromolecules, 2023, 56, 7, 2663-2674)。进一步,团队利用原位 USAXS 和双折射技术研究了增塑 PVB的多尺度松弛行为。从宏观应力、介观相分离结构和微观链段取向的角度阐明了增塑 PVB 中结构的多尺度松弛行为(Macromol. Rapid Commun, 2023, 44, 2300226)。另外,结合固体核磁共振、介电弛豫谱和动态力学分析等技术,团队研究了缩醛基团长度对该类聚合物在不同长度尺度上结构和动力学异质性的影响(Polymer, 2024, 295: 126741)。
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图6. 不同温度/速率下缺口增塑PVB 的裂纹扩展的临界应变。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acs.macromol.4c00911
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