非缠结缔合高分子的熔体拉伸性能杨欢欢1,2,吴世龙1,陈红兵1,2,张志杰1*,陈全1,2*1.中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春1300222.中国科学技术大学应用化学与工程学院,合肥230026*通讯作者,E-mail:zzj@ciac.ac.cn;qchen@ciac.ac.cn收稿日期:2022-11-14;接受日期:2022-12-19;网络版发表日期:2023-03-28国家自然科学基金(编号:21873095,22173095)资助项目摘要缔合高分子是指链间具有吸引作用(如离子键、氢键作用)的高分子.理解缔合高分子的熔体拉伸性能对于缔合高分子材料的开发和加工成型具有重要的指导意义.本综述聚焦本课题组在非缠结缔合高分子熔体拉伸行为研究中的最新进展,对熔体拉伸行为进行分类(如脆性行为、韧性行为和超韧性行为),并进一步总结了熔体拉伸行为对于缔合程度、缔合强度和缔合种类的依赖性.研究表明,脆韧行为不仅取决于拉伸流场下缔合网络结构的破坏,而且取决于网络结构破坏后的重整行为.关键词缔合高分子,熔体拉伸,网络结构,破坏与重组1引言高分子体系的链状结构赋予其有别于小分子体系独特的流动和加工性能.在成型加工的过程中,高分子通常首先被加热到熔融状态,经历复杂的流场作用并最终降温成型.因此,高分子制品的微观凝聚态结构和宏观力学性能与加工过程关系紧密.理解高分子体系在不同类型、强度和分布的流场作用下链构象和凝聚态结构的演变具有重要的科学和应用价值.高分子加工中经历的流场往往是复合了多种简单流场的复杂流场.流场类型可根据流场速度和速度梯度的方向进行分类[1~3].例如,流场速度和速度梯度方向垂直的流场常归类为剪切流场[2],而流场速度和速度梯度方向平行的流场常归类为拉伸流场[3].拉伸流场根据拉伸和收缩方向的异同,又可以细分为单轴拉伸、双轴拉伸和平面拉伸流场等[3].其中,单轴拉伸流场是一类最简单的拉伸流场,其在单轴方向拉伸,在与拉伸方向正交的两个方向均收缩,是纺丝等加工过程中占主导的流场[4~8].流变测试通常需要在确定的单一流场下进行,从而建立明确的流场、结构演化和应力响应的本构关系[9].从实验方法学的角度来看,剪切流场相较于拉伸流场更容易实现,因此目前商业化的流变仪以剪切流场为主.近年来,拉伸流变测量学(rheometry)也取得了长足的进步.特别是丹麦技术大学的Hassager教授等开发并商业化了VADER1000拉伸流变仪:一方面,该流变仪通过激光跟踪拉伸样品细颈的尺寸变化即时精确调控拉伸应变;另一方面,结合拉伸样品一端的应力传感器收集的力和样品细颈处的...
