通用高分子和工程高分子材料的發(fā)展主要依賴于對高分子材料宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性的理解,包括高分子材料加工過程對形成納米尺度結(jié)構(gòu)的影響。由于高分子材料對環(huán)境非常敏感,監(jiān)測和理解各種條件下高分子材料的結(jié)構(gòu),研究和理解不同條件下高分子結(jié)構(gòu)隨時間的變化對調(diào)控高分子結(jié)構(gòu)尤其重要。
中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所高分子物理與化學(xué)國家重點實驗室圍繞這一國際前沿領(lǐng)域,長期系統(tǒng)地開展了宏觀調(diào)控高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)、微觀調(diào)控高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)和受限調(diào)控高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)的研究,取得了重要創(chuàng)新成果,日前榮獲2016年吉林省自然科學(xué)獎一等獎。
材料性能主要取決于與材料結(jié)構(gòu)形成動力學(xué)有關(guān)的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。針對高分子材料宏觀和微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控過程所處復(fù)雜環(huán)境對結(jié)構(gòu)演化的影響,長春應(yīng)化所科研人員率先建立了剪切原位研究方法,提出的成核劑、剪切及其二者耦合動力學(xué)機制,對結(jié)晶高分子加工過程結(jié)構(gòu)形成動力學(xué)研究起到引領(lǐng)和帶動作用,首次通過三維網(wǎng)絡(luò)和化學(xué)組成限制調(diào)控高分子結(jié)構(gòu),提出的高分子不同尺度取向機制深層次證明了高分子結(jié)晶的物理本質(zhì),澄清了國際學(xué)術(shù)界在該領(lǐng)域的爭論,促進了高分子物理的發(fā)展,具有重要的科學(xué)意義和實際價值。
相關(guān)工作得到了國際著名的綜述期刊Prog.Polym.Sci.和高分子專業(yè)重要期刊Macromolecules等的多次高度評價。在SCI收錄期刊發(fā)表代表性論文8篇,SCI統(tǒng)計他人引用340余次。
圖1:研發(fā)及改裝的激光、X光原位觀測高分子結(jié)構(gòu)設(shè)備
圖2:同步輻射SAXS/WAXS觀測剪切聚乳酸不同尺度結(jié)構(gòu)演變
圖3:偏光顯微鏡和原子力顯微鏡觀察的嵌段高分子形貌