我团队博士研究生赵浩远、硕士研究生李立夫等在李良彬研究员和陈威副研究员的共同指导下，采用同步辐射X射线小角/宽角散射技术（SAXS/WAXS）研究了扩链剂ADR对生物可降解地膜材料PBAT吹膜加工过程的影响，揭示了扩链剂ADR提高PBAT吹膜加工稳定性的微观机理，为生物可降解聚酯材料的工业化生产提供理论指导；同时，实验发现PBAT吹膜过程中SAXS中代表着密度涨落的散射信号先于WAXS中的晶体衍射信号出现，为流动场诱导中间有序结构的研究提供实验依据。相关研究工作近期发表于Biomacromolecules期刊上。
该工作利用同步辐射X射线散射原位研究了扩链剂ADR改性对PBAT吹膜过程中的微观结构演变的影响，揭示了其薄膜不同性能的来源。通过流变学测试和1H多量子核磁共振技术表征了扩链剂所引起的分子链动力学差异。结果表明，在局部链段动力学没有明显变化的情况下，扩链剂ADR使得分子链末端松弛时间明显增加。借助实验室自主设计的原位吹膜装置，口模刚出口(D =13−165 mm)的微观结构可以同时通过小角和宽角散射技术(SAXS/WAXS)捕获。根据结构演化过程可以将吹膜过程分为四个不同的区域。在I区中只发现了PBAT熔体信号，而在II区，SAXS中出现了streak信号。晶体出现在III区，也就是WAXS中晶体衍射环出现的区域。III区的结晶度急剧增加，随着晶体网络的形成，膜泡模量不断增加，最终在IV区晶体网络被填充直至最终薄膜的形成，同时PBAT膜泡的直径也不再变化。扩链剂的加入对不同区域的结构演化也有显著影响。以上研究工作得到科技部国家重点研发任务（2016YFB0302500）和国家自然科学基金（51633009）的资助。
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.9b00975