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浙江大学潘鹏举教授等综述:生物基/可降解聚酯的同质多晶与共结晶
2020-09-10  来源:高分子科技

  在合成高分子材料中,三分之二以上可结晶。随着聚合物链结构、结晶条件和加工条件的改变,结晶性高分子可形成多样化、多层次的结晶结构。在不同的结晶条件和加工条件下,高分子可形成同质多晶型(polymorphism);在特定的结晶条件和加工条件下,多组分结晶性高分子体系(如共聚物、共混体系)可共同结晶于同一晶格(图1),例如立构复合(stereocomplex)结晶、异质同晶(isomorphism)和异质同二晶(isodimorphism)。由于具有不同结晶聚集态结构的材料的性能不同,调控高分子的同质多晶和共结晶是优化材料性能的有效手段,也是结晶性高分子材料设计、加工和制造的基础。近年,在高分子同质多晶和共结晶方面虽有许多论文发表,但对高分子同质多晶和共结晶中共性的规律、机理、调控手段、结构-性能关系还缺乏系统的总结和评述。


图1 聚合物多晶态结构示意图:(a)同质多晶;(b)立构复合结晶;(c)异质同晶和异质同二晶。


  近期,浙江大学潘鹏举教授等集中于生物基/可降解聚酯体系,系统综述了该类聚合物同质多晶、共结晶的研究进展,介绍了同质多晶和共晶聚酯中不同晶型的结构特征、形成条件与动力学、相转变,以及结晶结构与材料性能(如机械性能、降解性、热稳定性)之间的关系。首先,归纳总结了同质多晶聚酯中不同晶型的调控因素(如结晶温度、外力场、溶液结晶、附生结晶、受限结晶、聚合物共混、添加助剂等),以及不同晶型之间的相转变规律与机理(包括热致、拉伸、溶液诱导相转变),探讨了晶型、结晶度、结晶形貌对同质多晶材料性能的影响。其次,归纳总结了可立构复合结晶聚酯的结构特点与结晶规律,以及立构复合结晶对材料性能的影响。同时,归纳总结了无规共聚酯的异质同晶和异质同二晶行为,讨论了异质同二晶对共聚组成、结晶条件和共聚单元化学结构的依赖性,以及无规共聚物的共晶结构与物理性能之间的关系。


  该综述论文以“Crystallization of biodegradable and biobased polyesters: Polymorphism, cocrystallization, and structure-property relationship”为题发表于Progress in Polymer Science期刊上(Prog. Polym. Sci. 2020, 109, 101291),博士生郑映为论文第一作者,潘鹏举教授为论文通讯作者。该综述论文的部分内容,曾在第三届高分子结晶理论、应用及表征学术会议暨讲习班(广州,2019年5月15-17日)上作为讲习班讲稿使用。


  文章链接 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670020300848

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