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  聚丁烯-1（PB-1）主要用作管材和薄膜，生產(chǎn)能耗僅為金屬管材的1/8~1/4，且具有質(zhì)韌、不生銹、耐磨損、無(wú)毒、出色的耐高溫蠕變性等特點(diǎn)。但加工過(guò)程中其熔體降溫結(jié)晶總是得到亞穩(wěn)態(tài)的晶型II，室溫放置數(shù)周可自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定態(tài)晶型I，晶型的不穩(wěn)定給其在注塑方面的應(yīng)用帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)，加快晶型轉(zhuǎn)變并研究其物理機(jī)制是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

  中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所高分子物理與化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室門(mén)永鋒研究員課題組之前研究了常規(guī)高分子量PB-1（Mw = 77~711 kg/mol）的晶型 II到晶型I的固固相轉(zhuǎn)變，結(jié)果表明非晶區(qū)中由系帶分子和纏結(jié)環(huán)形成的聯(lián)系分子以及從亞穩(wěn)態(tài)晶型II的結(jié)晶到晶型轉(zhuǎn)變之間的溫差對(duì)促進(jìn)晶型轉(zhuǎn)變具有重要的作用（見(jiàn)Macromolecules 2016, 49, 5126-5136; Macromolecules 2017, 50, 5490-5497; Macromolecules 2018, 51, 2232-2239.）。

  為進(jìn)一步澄清該轉(zhuǎn)變的物理機(jī)制，特別是系帶分子在晶型轉(zhuǎn)變過(guò)程中的作用機(jī)理，課題組采用了由著名聚烯烴合成專(zhuān)家天津大學(xué)李?lèi)偵淌?/strong>團(tuán)隊(duì)為其專(zhuān)門(mén)制備的低分子量聚丁烯-1作為研究對(duì)象，制備了幾乎不可能形成片晶間聯(lián)系分子的聚丁烯-1晶型II結(jié)構(gòu)，在隨后的等溫（與結(jié)晶溫度相同）過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其可直接發(fā)生II到I的晶型轉(zhuǎn)變，并表現(xiàn)出相對(duì)常規(guī)高分子量樣品較快的轉(zhuǎn)變速率，如圖一所示。這個(gè)結(jié)果揭示了晶型轉(zhuǎn)變中顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的兩個(gè)很重要的方面：1) 晶型轉(zhuǎn)變中的成核勢(shì)壘很低，可通過(guò)熱漲落過(guò)程克服；2) 高分子量樣品中的片晶間聯(lián)系分子有效地阻礙了晶區(qū)中鏈段的運(yùn)動(dòng)，使鏈段松弛變得緩慢，其作用實(shí)為穩(wěn)定亞穩(wěn)態(tài)晶型II。