浙理工左彪教授課題組 Macromolecules：亞穩(wěn)態(tài)吸附控制界面高分子動力學的傳遞
2023-06-05 來源：高分子科技
高分子熔體在固體表面的吸附是重要界面現(xiàn)象，與高分子復合材料流變和玻璃化等行為密切相關。高分子鏈段在固體表面的吸附顯著減弱界面高分子的運動活性，造成界面分子弛豫時間增長、玻璃化溫度升高等。近年的研究發(fā)現(xiàn)，界面滯緩的動力學具有長程傳遞距離，能影響界面以上數(shù)十納米深度內(nèi)高分子運動，從而在固體界面產(chǎn)生分子運動能力漸進變化的動力學梯度層（如圖1右圖）。但是界面高分子運動能力長程傳遞的分子機制和結構起源仍不清晰。
圖1. 界面效應傳遞深度 (ξdyn) 與界面吸附層厚度 (hads) 的關系 (左)；界面吸附鏈結構以及界面動力學梯度層示意圖 (右)。
本質(zhì)上，界面吸附高分子是典型的非平衡態(tài)體系，其結構和動力學都隨時間而發(fā)生演變。早期吸附在界面的高分子主要采取稀疏的平躺吸附鏈構象；在遠高于高分子玻璃化溫度的條件下，吸附鏈發(fā)生緩慢的結構重排，更多的界面高分子被吸附在基底表面，使界面層增厚；在經(jīng)歷一系列低能量亞穩(wěn)態(tài)結構后，最終形成由緊密“平躺”吸附鏈和松散“伸展”吸附鏈構成的相對穩(wěn)定的界面吸附層（圖1右圖）。
圖2. 界面動力學傳遞深度 (ξdyn) 與吸附層厚度 (hint) 的隨時間的演變過程。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c00414
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（責任編輯：xu）
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