功能薄膜流延加工过程中的流动场诱导结晶行为

     流动场诱导高分子结晶是功能薄膜流延加工的关键,是熔体或溶液挤出口模冷却固化的过程,对于理解功能薄膜非平衡物理和指导实际工业生产具有重要意义。流动诱导链段构象经过中间有序态发展为晶体,这种有序中间态的概念正逐渐被实验科学家们认同,但是目前仍缺乏更多证据说明该中间态是否有普适性、中间态的晶型、以及中间态的温度和流动场依赖性等问题

一、流动场诱导结晶的多步骤过程及其非平衡相图

 (a) 流动场诱导PE熔体非平衡结晶相图;(b)不同温度、应变速率下流动场诱导聚丙烯熔体结晶的非平衡相图。


二、流动场诱导结晶的多步骤分子图像

(a)(b)是静态结晶下不同模拟时刻的构象,图中只显示了利用局部序参量OCB寻找到的有序结构。(c) 最终的成核原子在整个模拟路径种的结构熵和密度的变化情况。(d) 剪切条件下,模拟体系10.05 ns的成核原子。(e)(f)是同一体系10 ns时刻的密度和构象分布图,(f)中原子颜色表示其CO参数值的大小,表示分子链的取向程度以及构象有序链段长短。10 ns时,高密度区对应着构象有序链段的聚集区域,揭示了密度波动来源于构象有序链段的聚集。成核区域正好对应高密度区证明了密度对于成核结晶的诱导作用。