短半结晶聚合物链在再结晶过程中的动态异质性
软凝聚态物质
2024-10-25 v1
摘要
随着快速扫描量热法（FSC）的最新进展，半结晶聚合物的瞬时结晶已成为可能，从而在实验可及的时间尺度与计算机模拟可及的时间尺度之间建立了桥梁。尽管FSC观测为结晶动力学和晶体演化提供了新信息，但晶体有序域与无序域之间链交换事件的分子细节仍不清楚。利用分子动力学模拟，我们研究了聚酰胺6（PA6）体系在两种热处理条件下的详细链动力学和热力学：（i）将PA6熔体深度淬火至熔点Tm以下；（ii）将所得淬火体系退火至接近Tm的温度。根据连续链键角处于反式状态的长度，我们将链分为可移动非晶部分（MAF）和刚性非晶部分（RAF）。在接近玻璃化转变温度Tg的深度淬火体系中，MAF链的迁移率受到强烈抑制，并保持玻璃态。然而，当温度升至接近熔点时，体系发生再结晶，导致RAF与过冷液态MAF链共存。高迁移率的未缠结MAF链探索界面区域，并在结晶后期通过减少RAF链的折叠数热迁移至片晶中。退火体系中的链迁移率可能潜在地改善半结晶链的生物降解性。
引用
@article{arxiv.2410.18093,
title = {Dynamic Heterogeneity of Short Semi-crystalline Polymer Chains during Recrystallization},
author = {Maziar Heidari and Matthieu Labousse and Ludwik Leibler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.18093},
year = {2024}
}