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  所有高分子制品中，熱塑性半晶聚合物占據了70%。憑借其優異的機械性能，半晶聚合物被廣泛運用于結構、包裝等材料。典型的半晶聚合物形態由交替排列的高模量晶區和較軟橡膠無定形區構成。晶區厚度、無定形區厚度等關鍵形貌參數直接決定了熱塑性半晶聚合物的力學性質。然而絕大多數聚合物結晶理論集中于討論半晶聚合物的晶區厚度，對于含有大量纏結結構的無定形區厚度的理解相對較少。近年來Thomas Thurn-Albrecht和Kay Saalw?chter等人結合固體核磁技術、Flash-DSC和小角X射線散射等手段，建立了聚合物晶區分子鏈動力學（Intracrystalline Chain Dynamics）與晶片厚度之間的定量關系，并對半晶聚合物的晶區厚度調控進行了精致的描述和刻畫（Macromolecules 2017, 3890-3902; Macromolecules 2018, 8377-8385; Macromolecules 2018, 5831-5841; Polymer 2020, 122441; Nature Communication 2022, 13(1), 119）。然而針對還有大量纏結網絡無定形區厚度的描述則相對較少。

  上世紀70年代，基于經典的中子散射實驗結果，Flory和Yoon等人發現半晶聚合物在低溫結晶前后分子鏈尺寸保持不變，因而提出的“插線板結晶模型” （P.J. Flory, D.Y. Yoon. Nature 1978, 272）。基于此，Flory等人提出，結晶后熔體中原有的纏結結構被大量保留在片晶與片晶之間的無定形區。與此同時，半晶聚合物中的纏結網絡極大地影響著半晶聚合物的宏觀力學性質。小應變下的高模量由材料的晶區網絡骨架決定，模量與結晶度成正比；與此同時，無定形區中的纏結網絡結構則決定了大應變下的材料應變硬化行為。而纏結網絡也決定了半晶聚合物本身的結晶度。因此，研究纏結網絡如何影響半晶聚合物結晶形態尤為重要。

  多數研究半晶聚合物的學者采用冷凍干燥或使用特殊催化體系直接獲得解纏結的半晶聚合物樣品。然而這些方法所獲得的樣品并不穩定，處于非平衡態，在升溫至熔融狀態后會自發重新形成纏結。如何構筑結構穩定、均一、纏結結構可調的半晶聚合物體系是研究這一問題的前提。

  原文鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2217363120

  作者簡介：王澤凡，2018年畢業于中科院化學所，導師是王篤金研究員和董俠研究員。2019年1月至2021年6月于德國哈勒-維滕貝格馬丁路德大學進行博士后工作。2021年11月至2022年8月，供職于深圳先進電子材料國際創新研究院。2022年10月起，入職深圳大學化學與環境工程學院徐堅教授和朱才鎮教授課題組。目前主要從事高分子物理相關工作，主要興趣有：聚合物動力學與半晶聚合物結晶形貌與宏觀力學性質的關系，高分子流變，超高分子量聚乙烯纖維、聚丙烯腈纖維凝膠紡絲中的高分子物理等。聯系方式：zfwang@szu.edu.cn