中國科大李良彬-陳威 Macromolecules：同步輻射原位流延技術(shù)探究聚乙烯醇(PVA)溶液成膜過程結(jié)晶動力學與干燥機理
2024-02-29 來源：高分子科技
濕法加工是生產(chǎn)聚乙烯醇（PVA）偏光膜基膜的常用方法之一。當高溫的PVA溶液澆鑄到模具輥上，在溶劑揮發(fā)干燥過程中會發(fā)生結(jié)晶、凝膠化、相分離等各種微觀結(jié)構(gòu)演變。然而，當前關(guān)于半晶態(tài)聚合物干燥機理及微觀結(jié)構(gòu)演變的報道相當有限，作為典型的非平衡相變過程，過冷度和過飽和度如何影響半晶態(tài)聚合物的結(jié)晶行為目前也知之甚少。
圖2. PVA溶液膜在95℃、(b) 80℃、(c) 65℃和(d) 50℃干燥過程中的微觀結(jié)構(gòu)演變。
圖 3. “溫度- PVA 質(zhì)量分數(shù)” 二維空間中 PVA 鏈運動性的等高線圖。
圖 4. PVA溶液干燥成膜過程機理圖。
綜上所述，這項工作揭示了非平衡態(tài)下PVA溶液干燥成膜過程的結(jié)晶動力學與結(jié)構(gòu)演化機理，即過冷度和過飽和度之間的競爭和協(xié)同作用決定了PVA在干燥過程中的結(jié)晶行為，兩者都與溫度以及水的損耗密切相關(guān)，最終導致結(jié)晶溫度和結(jié)晶起始點PVA的質(zhì)量分數(shù)ω0之間的非單調(diào)關(guān)系。當前研究所闡明的干燥機制和采用的一般研究策略為研究半晶高分子在濕法加工過程中的薄膜形成機理提供了一種有效的方法，這也有望擴展到理解一般聚合物具體的蒸發(fā)過程。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.3c02640
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