等规聚丁烯-1（iPB-1）被誉为塑料黄金，具有良好的韧性，高撕裂强度，耐蠕变性，耐应力开裂性和抗冲击性等优异性能。同时iPB-1是一种典型的半结晶性多晶型聚合物，iPB-1熔体结晶通常形成亚稳态的晶型II，其形成之后会逐渐转变为稳定的晶型I。从晶型II到晶型I的转变赋予iPB-1更高的密度、熔点以及更优异的力学性能，然而该相变耗时久并且会引起材料的变形，严重限制了iPB-1的应用。诸多因素可以显著加速该相变动力学，例如延伸，热应力，高压，成核剂等。然而这些因素无法改变相转变引起的产品翘曲变形等不利因素，如何直接制备稳定晶型非常重要。

研究发现，高压以及熔体记忆效应对于高分子材料的结晶晶型存在重要影响，本论文通过控制样品的熔化温度（T_melt）和结晶压力（P_cry），系统研究了熔体结构与高压对iPB-1熔融结晶的影响。

图1. 在不同的P_cry下结晶的S₁₃₀，S₁₅0和S₁₈₀中三种晶型的相对含量的统计图。S₁₃₀，S₁₅₀和S₁₈₀分别代表T_melt为130、150以及180 ^oC的样品

与常压条件下的结果不同（熔融结晶生成晶型II），熔融样品在高压下结晶为晶型II或I'，取决于T_melt和P_cry。晶型I'的形成归因于熔体的记忆效应，即结构熔体中保留了晶体的一些有序序列，而高压（Pcry）则抑制了动力学上有利的晶型II的成核和生长，部分熔体生成晶型I'。另外，晶型II在高压条件下会快速转变为晶型I。因此在实验中可以观察到晶型I，I'和II三种晶型。这项工作获得了不同的T_melt和P_cry样品中三种晶型的相对含量。结果表明，可以通过调节熔融态和结晶条件来定制iPB-1熔体结晶的晶体形式。

图2. iPB-1的温度-压力结晶结构示意图

中心硕士生董贝贝是该论文第一作者，苏凤梅副教授和邵春光副教授为共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金（21704096、51703217、51573171）和中国博士后科学基金（2019M662526）的支持。

论文信息：Beibei Dong, Xiaokang Yang, Youxin Ji, Fengmei Su, ^* Chunguang Shao, ^* Chuntai Liu., Polymorph selection during melt crystallization of the isotactic polybutene-1 homopolymer depending on the melt state and crystallization pressure., Soft Matter, 2020 https://doi.org/10.1039/D0SM01231A