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  超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維或薄膜的高強(qiáng)度、高模量等優(yōu)異力學(xué)性能通常與制品中特有的shish晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)，這種由伸直鏈組成的高度取向shish晶體結(jié)構(gòu)通常只有在較強(qiáng)的拉伸、剪切等流動(dòng)場(chǎng)中才能形成。在UHMWPE纖維紡絲成型加工中的多級(jí)熱拉伸流場(chǎng)使初生纖維的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生復(fù)雜的結(jié)構(gòu)演變，最終的纖維制品中形成了大量shish-kebab或shish晶體，從而也使UHMWPE纖維成為世界三大高性能纖維之一。因此，對(duì)于拉伸流場(chǎng)下shish-kebab晶體的形成和演變機(jī)理研究對(duì)獲得更高性能的UHMWPE制品有著重要意義�？茖W(xué)家們對(duì)于shish-kebab晶體的形成和演變機(jī)理已經(jīng)做了大量研究，普通片晶結(jié)構(gòu)會(huì)在拉伸流場(chǎng)作用下重結(jié)晶形成shish-kebab晶體，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成纖維晶。這些研究都是關(guān)注拉伸流場(chǎng)的作用下形成shish-kebab或shish晶體，但拉伸流場(chǎng)的復(fù)雜性使獲得的shish-kebab或shish晶體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。因此，在UHMWPE制品中引入shish晶體并加深對(duì)高分子shish-kebab晶體的形成和演變機(jī)理的認(rèn)識(shí)是非常有意義的，而且對(duì)發(fā)展UHMWPE薄膜和纖維的制備技術(shù)有指導(dǎo)作用。

圖1. UHMWPE薄膜的晶體形貌和熔融行為

圖2. UHMWPE薄膜在熱拉伸過(guò)程中的長(zhǎng)周期（L）、長(zhǎng)周期的分布（Δq）、側(cè)面尺寸（L_saxs）和shish長(zhǎng)度（L_shish）

圖3.UHMWPE薄膜熱拉伸到不同階段的晶體形貌

圖4. UHMWPE薄膜在熱拉伸后的力學(xué)性能

圖5.預(yù)保留shish晶體UHMWPE薄膜熱拉伸中結(jié)構(gòu)演變的機(jī)理

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c00343