Structure Formation and Unexpected Ultrafast Re-entanglement Dynamics of Disentangled Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene

量子纠缠 聚乙烯 超短脉冲 分子动力学 动力学(音乐) 化学物理 化学 材料科学 统计物理学 物理 计算化学 量子力学 量子 有机化学 声学 激光器
作者
Zefan Wang,Biying Li,Fotis Christakopoulos,Kefeng Xie,Caizhen Zhu,Jian Xu,Alejandro J. Müller
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:57 (21): 10240-10252 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.4c01733
摘要

Because of the lack of constraints for crystallization, disentangled ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) materials prepared by solution crystallization or low-temperature polymerization can exhibit ultrahigh drawability, making them ideal materials for producing fibers or tapes with ultrahigh modulus and strength. However, their ultrahigh drawability could vanish after a short annealing time applied above their melting temperature (Tm), hampering the aspiration of obtaining high-performance fibers using melt-spinning methods. The mechanism behind this loss of drawability has yet to be fully understood, and the time scale for reconstructing the entanglement networks is a controversial problem. In this work, we present a detailed comparison study of the structure formation of disentangled UHMWPE samples via solution-cast and low-temperature polymerization methods. All disentangled UHMWPE samples exhibit a relatively high crystallinity (above 70%) and similar lamellar stack morphologies. Constraints for forming UHMWPE crystals could be generated within a short time of melting, leading to lamellar stack structures made of widely distributed crystalline and amorphous layers. We revisit the high-temperature annealing effect (using thermal protocols proposed by Rastogi et al. Macromolecules 2016, 49 (19), 7497–7509) on disentangled UHMWPE crystals via differential scanning calorimetry (DSC). The melting enthalpies in the final heating runs remain constant and are independent of the annealing time. Combining self-nucleation and flash DSC measurements, we found that the regeneration of entanglement networks occurs in an ultrashort time scale simultaneously accompanied by partial melting. The associated times are so small that they cannot be accurately determined. Our results reveal that the recovery time of entanglements does not follow the scaling law of τ ∼ M3 proposed by the classical reptation model.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
玩命蛋挞发布了新的文献求助10
刚刚
Avalonx应助有胆量的小熊猫采纳,获得20
1秒前
1秒前
JACK完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
大个应助xixi采纳,获得10
3秒前
大鱼吃小鱼完成签到,获得积分10
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助30
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助30
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
3秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
4秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
完美世界应助东东采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
7秒前
Lyu完成签到,获得积分10
7秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
bo完成签到,获得积分10
10秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
10秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
10秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
10秒前
陆文灏发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.4应助DDDD采纳,获得30
10秒前
0323完成签到 ,获得积分10
11秒前
蓓蓓发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7349554
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8961335
关于积分的说明 19033771
捐赠科研通 6999492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220773
关于科研通互助平台的介绍 2385539
邀请新用户注册赠送积分活动 2201067