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[Macromolecules] 高分子结晶:克服分子链柔性和连结性的艰难过程

近日,本课题组在Macromolecules上发表题为《高分子结晶:克服分子链柔性和连结性的艰难过程》(Tough Journey of Polymer Crystallization: Battling with Chain Flexibility and Connectivity)的展望文章,本课题组博士生唐孝良和副研究员陈威为论文的共同第一作者。

该展望以抛出问题,激发讨论为目的。首先追根溯源,介绍了经典成核理论和非经典成核理论,总结了这些重要理论模型的特点,基本假设和不足之处。在此基础上,该论文回顾高分子结晶的Hoffmann-Lauritzen模型和Strobl教授提出的Multi-stage模型,以及这两种模型之间的争议。 此外,该展望还介绍了近年来在蛋白质、胶体粒子等领域中发展而来的“两步成核”理论,借此强调了在高分子结晶中中间态的存在及其结晶中的重要作用。

相比于小分子,高分子的主要特点是其长链结构带来的连结性(Connectivity)与柔性(Flexibility)。该展望就高分子这两个特点,建议了构建高分子结晶理论需要考虑三个问题:


1、柔性链段如何转变成为构象有序的刚性链段?

2、半晶聚合物中无定形部分是如何形成的?

3、无定形链段是否会被晶区链段拉到生长前端?


基于对高分子结晶过程的理解,该论文用一幅生动形象的卡通概括了高分子结晶的艰难过程。(图1Macromolecules封面图片)

论文链接: https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021/acs.macromol.8b02725