本团队博士研究生韩雪晴等在李良彬研究员以及陈军根博士后的共同指导下，创新提出分子侧基化学修饰与顺序双轴拉伸工艺协同调控聚乙烯醇缩醛（PVAc）薄膜光学性能的新方法。通过苯甲醛（BA）、对氟苯甲醛（FBA）及对甲基苯甲醛（MBA）与聚乙烯醇（PVA）的缩醛化反应，团队成功制备出系列PVAc衍生物薄膜（PVBA/PVFBA/PVMBA），并在双轴拉伸过程中首次揭示了聚合物主链取向重构与侧基排列的三维折射率协同调控机制。相关工作发表在期刊ACS Applied Polymer Materials期刊上。
研究团队针对聚乙烯醇（PVA）材料因具有正向本征双折射率过高而难以通过拉伸工艺调控光学性能的问题，通过精确引入具有负固有双折射特性的苯环取代基（-H/-F/-CH3），结合缩醛化程度调控（30%-50%），在分子层面实现了羟基正双折射与苯环负双折射的动态平衡；另外克服传统PVA薄膜普通波长色散的局限，PVBA与PVFBA波长色散极度平缓，斜率接近于1，PVMBA则呈现非常波长色散性质。后续的顺序双轴拉伸工艺则通过薄膜内部二维应力场的精准操控，突破性地实现聚合物主链取向与侧基三维空间排列的同步调谐：拉伸后薄膜呈现nx>ny>nz的三维异向性，且符合VA-LCD显示器件对光学补偿膜的特殊要求，偏振红外光谱解析表明，其成因被证实源于双轴应变诱导的分子链平面化取向重构，
该项工作得到了中国科学院建制化平台项目（JZHKYPY-2021-04）的支持。
Han X, Tan Z, Fang X, et al. Modulating Birefringence and Wavelength Dispersion of Biaxially Stretched Poly (vinyl acetal) Films[J]. ACS Applied Polymer Materials, 2025, 7, 8, 4992–5002
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsapm.5c00216