高分子立體異構(gòu)體（如手性異構(gòu)體、等規(guī)/間規(guī)異構(gòu)體）之間可形成立構(gòu)復(fù)合晶，與通常的單獨高分子的同質(zhì)晶相比，立構(gòu)復(fù)合晶具有更高的熔點和力學(xué)強度，立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶為高分子材料的高性能化提供了有效途徑。潘鵬舉課題組長期從事高分子立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶領(lǐng)域的研究，以左旋、右旋聚乳酸（PLA）等為模型體系，發(fā)現(xiàn)了立體異構(gòu)高分子共混體系中立構(gòu)復(fù)合晶和同質(zhì)晶的競爭機制和分期結(jié)晶動力學(xué)（Macromolecules 2019, 52, 4655; ACS Macro Lett. 2022, 11, 193），從實驗上證明了鏈纏結(jié)是影響高分子立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶的關(guān)鍵因素（ACS Macro Lett. 2021, 10, 1023）；提出了高分子立構(gòu)復(fù)合結(jié)晶的微觀機制，并制備了高性能的立構(gòu)復(fù)合晶材料（Prog. Polym. Sci. 2020, 109, 101291；Acc. Mater. Res. 2022, 3, 1309）。
雖然文獻上已報道立構(gòu)復(fù)合晶材料比同質(zhì)晶材料具有更高的力學(xué)強度和模量，但該現(xiàn)象背后的微觀機制仍不清楚。針對該問題，浙江大學(xué)潘鵬舉教授課題組制備了不同晶型結(jié)構(gòu)（立構(gòu)復(fù)合晶、立構(gòu)復(fù)合晶/同質(zhì)晶混合、同質(zhì)晶）的聚乳酸（分別表示為SC-PLA、SC/HC-PLA、HC-PLA），系統(tǒng)研究了不同晶型材料在拉伸過程中的微觀結(jié)構(gòu)演變，闡明了立構(gòu)復(fù)合晶材料具有優(yōu)異力學(xué)性能的機理。
圖1 80 °C拉伸條件下SC-PLA、SC/HC-PLA和HC-PLA在不同應(yīng)變下的二維WAXS圖和取向特性
圖3 不同晶型的聚乳酸在拉伸過程中的多層次結(jié)構(gòu)演化示意圖
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.macromol.3c00494
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