近日，我实验室博士生严琦等在李良彬研究员和郭航博士后的指导下，在Polymer上发表题为Abnormal brittle-ductile transition for glassy polymers after free and constrained melt stretching: The role of molecular alignment的专题文章。
通过比较单轴自由幅宽熔体预拉伸（非受限，FMS）和恒定幅宽熔体预拉伸（受限，CMS）聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的脆韧转变（BDT）行为，研究了分子排列对玻璃聚合物力学响应的影响。结果表明，CMS样品沿拉伸方向（MD）和横向（TD）上都比FMS样品表现出更高的韧性。结合分子取向和应力松弛行为的差异对比，本工作提出了沿MD和TD的塑性变形分别是由链拉伸和链排列密度控制。沿MD方向，由于宽度受限，CMS样品比FMS样品表现出更显著的链拉伸，导致CMS样品的链激活能垒较低。进一步变形后，链的活化因此加速，从而在较低的温度下可以实现剪切屈服。沿TD方向，CMS样品的分子链取向保持不变，而FMS样品的取向因子呈负向增加。同时，FMS样品中由于取向链密度更低，其塑性变形的激活能垒进一步增大。因此，在进一步变形中，FMS试样表现出更大程度的银纹化和更强的脆性。
以上研究工作得到国家自然科学基金(51890872, 51633009), 科技部重点研发计划(2018YFB0704200)的资助。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386121008223