结晶性高分子材料约占所有高分子材料的三分之二，高分子结晶理论与调控方法一直是学术界和工业界关注的科学和工程问题。等规聚丙烯（iPP）具有多晶型，在本体体系研究中，很难得到纯β晶（亚稳晶型），得到的β晶体中不可避免会夹杂α晶型（稳定晶型）。这使得本体研究时发现β-iPP晶体的熔融重结晶是一个极为复杂的过程，产生一些特有的现象如βα生长转变，长期得不到合理的解释。前期，我们发现采用尖锐刀片滑动的方法可以对iPP熔体薄膜施加流动剪切，从而诱导生成β-iPP单层片晶，并首次提出了两步模型以描述薄膜中流动诱导β晶型的形成机理（Macromolecules 2016, 49, 5145-5151；Macromolecules 2017, 50, 6210-6217）。

近期，我们采用超薄膜中剪切流动诱导生成的β-iPP单层片晶作为模型体系，研究了β-iPP的熔融重结晶和生长转变行为。通过观察α-iPP和β-iPP单层片晶分别从结晶温度直接升温得到的熔融重结晶形态，发现α-iPP和β-iPP都是在各自原有晶体上进行同质外延生长，并未观察到高结晶温度下α-iPP从β-iPP片晶侧表面外延成核生长。即证明了iPP的高温βα生长转变可能不存在，其原因可能是βα次级成核的自由能势垒远高于αα次级成核和ββ次级成核的势垒（Macromolecules 2021, 54, 11404-11411）。另一方面，通过研究发现β-iPP淬冷片晶在升温过程中存在两种重结晶途径，即ββ重结晶和βα重结晶。当β-iPP片晶初始稳定性较低时，常观察到βα重结晶，而对于具有较高热稳定性β-iPP淬冷片晶，ββ重结晶则是其首选路径（Macromolecules 2022, 55, 8776-8783）。相关结果分别以“Self-Nucleation of β-Form Isotactic Polypropylene Lamellar Crystals in Thin Films” 和“Recrystallization of Quenched β-Form Isotactic Polypropylene Lamellar Crystals in Thin Films”为题发表于高分子领域权威期刊《Macromolecules》（Nature Index指标期刊）。本研究进展可能为利用晶型转变制备气体交换膜、过滤膜或锂电池隔膜等提供理论指导。

两篇论文的第一作者均为郑州大学材料学院青年教师王冰花博士，通讯作者为陈静波教授和张彬教授，郑州大学为唯一作者单位。该研究工作得到了国家自然科学基金项目、中国博士后科学基金项目的资助。（供稿人：王冰花）

论文链接：

https://doi.org/10.1021/ acs.macromol.1c02057

https://doi.org/10.1021/acs.macromol.2c01148