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浙理工左彪教授課題組《Prog. Polym. Sci.》綜述：表界面對(duì)玻璃態(tài)高分子超薄膜結(jié)晶的影響
2023-07-09  來(lái)源：高分子科技

  高分子納米薄膜廣泛應(yīng)用于納米芯片、微流控、電子封裝等領(lǐng)域。納米高分子薄膜的物理性質(zhì)與宏觀材料存在很大差異，其微觀分子運(yùn)動(dòng)、結(jié)晶和流變等受到表面和界面的影響而發(fā)生變化。隨著薄膜厚度降低，與空氣接觸的表面以及基底附近界面區(qū)域的占比增大；導(dǎo)致納米薄膜的結(jié)晶行為很大程度上受控于表界面效應(yīng)及其相互作用。例如，表面區(qū)域高分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)造成高分子薄膜在本體玻璃化溫度以下可以結(jié)晶；而高分子在基底界面的吸附限制了分子鏈的擴(kuò)散和遷移，造成界面區(qū)域結(jié)晶減緩，甚至無(wú)法結(jié)晶。盡管高分子薄膜結(jié)晶已受到廣泛關(guān)注，然而尚缺乏針對(duì)表界面影響的規(guī)律及機(jī)制的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)和總結(jié)。



  針對(duì)這一現(xiàn)狀，浙江理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院左彪教授課題組聯(lián)合比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)Simone Napolitano教授對(duì)近三十年來(lái)高分子學(xué)界對(duì)納米高分子薄膜結(jié)晶新規(guī)律和新機(jī)制的研究成果進(jìn)行了總結(jié)；主要聚焦于玻璃態(tài)高分子薄膜的結(jié)晶行為，闡述了表界面高分子動(dòng)力學(xué)與本體之差異，梳理了影響高分子薄膜結(jié)晶的關(guān)鍵表界面因素，探討了表面效應(yīng)、界面效應(yīng)及其相互競(jìng)爭(zhēng)對(duì)薄膜結(jié)晶動(dòng)力學(xué)、取向、形貌、結(jié)晶度等的影響，并對(duì)相關(guān)分子機(jī)制進(jìn)行了分析。論文最后對(duì)高分子表面結(jié)晶加快的分子起源、薄膜逐步結(jié)晶現(xiàn)象、不同維度受限高分子的表界面效應(yīng)、界面橫晶形成、非平衡態(tài)鏈構(gòu)象的作用以及光電器件界面控制等方面進(jìn)行了討論，并對(duì)高分子薄膜結(jié)晶領(lǐng)域未來(lái)的研究做了展望。 



  該綜述論文以“Crystallization in Thin Films of Polymer Glasses: The Role of Free Surfaces, Solid Interfaces and Their Competition”為題發(fā)表在Progress in Polymer Science上，浙江理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院青年教師陽(yáng)禹輝博士為第一作者，左彪教授與Simone Napolitano教授為共同通訊作者。該工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、面上項(xiàng)目、青年基金以及浙江省自然科學(xué)基金的資助。


  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670023000795

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