[Polymer]宽应变速率空间中的线性低密度聚乙烯拉伸诱导结构转变
近日，我实验室博士生冯盛尧等在李良彬研究员和林元菲博后的指导下在Polymer上发表题为Stretch-induced Structural Transition of Linear Low-Density Polyethylene during Uniaxial Stretching under Different Strain Rates的专题文章。
该工作利用同步辐射宽角X射线衍射（WAXD）技术，系统的研究了线性低密度聚乙烯（LLDPE）在0.005~250 s-1宽应变速率范围内拉伸变形过程中的结构演变。结合真应力（σtrue）-应变速率（ε）空间内结晶度（χc）、晶粒尺寸（L110, L200）和晶胞参数（aO, bO）等微观结构参数的演变，讨论了相变机制。以单斜晶相（monoclinic crystal）和六方晶相（hexagonal crystal）出现时的临界真应力（σM-onset，σH-onset）为界限可将真应力空间大致划分为三个区域。在区域I中，只存在正交晶相（orthorhombic crystal），在应力作用下发生了晶格畸变。在区域II中，马氏体相变发生，正交晶相转变为单斜晶相，在此区域中单斜晶相承受主要的拉伸应力。在区域III中，应力诱导的熔融重结晶发生，出现了六方晶相。此外，通过比较不同应变速率下的结构演变，发现低应变速率下的应力诱导的熔体结晶和晶格畸变更为明显和均匀，高应变速率只能为微观结构提供极短的加载时间。本研究有助于加深对线性低密度聚乙烯在宽应变速率范围内单轴拉伸变形过程中相变机制的理解，也可能有助于理解其它高分子材料的变形机制。
关键词：线性低密度聚乙烯，应变速率，结构演化