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浙理工左彪教授課題組《Prog. Polym. Sci.》綜述:表界面對玻璃態高分子超薄膜結晶的影響
2023-07-09  來源:高分子科技

  高分子納米薄膜廣泛應用于納米芯片、微流控、電子封裝等領域。納米高分子薄膜的物理性質與宏觀材料存在很大差異,其微觀分子運動、結晶和流變等受到表面和界面的影響而發生變化。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域的占比增大;導致納米薄膜的結晶行為很大程度上受控于表界面效應及其相互作用。例如,表面區域高分子鏈段運動能力增強造成高分子薄膜在本體玻璃化溫度以下可以結晶;而高分子在基底界面的吸附限制了分子鏈的擴散和遷移,造成界面區域結晶減緩,甚至無法結晶。盡管高分子薄膜結晶已受到廣泛關注,然而尚缺乏針對表界面影響的規律及機制的系統認識和總結。



  針對這一現狀,浙江理工大學化學與化工學院左彪教授課題組聯合比利時布魯塞爾自由大學Simone Napolitano教授對近三十年來高分子學界對納米高分子薄膜結晶新規律和新機制的研究成果進行了總結;主要聚焦于玻璃態高分子薄膜的結晶行為,闡述了表界面高分子動力學與本體之差異,梳理了影響高分子薄膜結晶的關鍵表界面因素,探討了表面效應、界面效應及其相互競爭對薄膜結晶動力學、取向、形貌、結晶度等的影響,并對相關分子機制進行了分析。論文最后對高分子表面結晶加快的分子起源、薄膜逐步結晶現象、不同維度受限高分子的表界面效應、界面橫晶形成、非平衡態鏈構象的作用以及光電器件界面控制等方面進行了討論,并對高分子薄膜結晶領域未來的研究做了展望。 



  該綜述論文以“Crystallization in Thin Films of Polymer Glasses: The Role of Free Surfaces, Solid Interfaces and Their Competition”為題發表在Progress in Polymer Science上,浙江理工大學化學與化工學院青年教師陽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。該工作受到國家自然科學基金優秀青年基金、面上項目、青年基金以及浙江省自然科學基金的資助。


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

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