添加助劑和化學(xué)改性常用來調(diào)控聚合物的加工特性與材料性質(zhì)。然而在一些特殊使用場(chǎng)景如醫(yī)用材料和光學(xué)材料等，常需要純聚合物來滿足性能需求。本研究通過僅調(diào)控聚合物分子量分布形狀為單峰和雙峰，探究其能否同時(shí)提高材料的加工和力學(xué)性能。過去關(guān)于單峰雙峰聚合物的比較性研究中，研究體系中存在未嚴(yán)格控制平均分子量、分散度和鏈支化，以及存在相分離等諸多變量，因此無法明確峰形對(duì)聚合物性能的影響。
近期，南方科技大學(xué)陳忠仁教授團(tuán)隊(duì)通過鏈轉(zhuǎn)移聚合的方法制備了一系列不同分子量的單峰雙峰聚乙烯，這些聚乙烯具有線性結(jié)構(gòu)和明確定義的分子量分布形狀，可視為只有峰形這一單一變量的聚合物模型體系；诖梭w系開展了關(guān)于峰形對(duì)聚合物性能影響的系列研究。
圖1單峰和雙峰分子量分布形狀對(duì)聚乙烯成核和增長(zhǎng)過程的影響。
圖2單峰和雙峰分子量分布形狀如何通過影響成核來改變其鏈排列，從而影響其力學(xué)性質(zhì)。（a）單峰雙峰分子量分布形狀，（b）成核，（c）晶區(qū)和非晶區(qū)的鏈排列，（d）力學(xué)性能。
圖3單峰和雙峰分子量分布形狀聚乙烯的加工黏度（a）、斷裂伸長(zhǎng)率（b）、楊氏模量（c）和拉伸強(qiáng)度（d）與分子量的關(guān)系。
常規(guī)聚合物改性方法如熱處理、添加助劑或化學(xué)改性方法來提升聚合物性能常伴隨著另一性能的降低，本研究通過將聚合物峰形從單峰調(diào)整為雙峰，同時(shí)提升了聚合物的加工性能、剛性、強(qiáng)度和延展性，為高性能聚合物的設(shè)計(jì)提供了新的思路。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsapm.2c02236
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386123002665
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386122007741
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