高速差热分析结合分子模拟研究环形高分子的结晶机理

This project plans to combine the advanced fast-scan differential scanning calorimetry and high-efficient molecular simulations to systematically investigate the microscopic mechanisms of crystallization of cyclic polymers. By comparing to the parallel liner polymers, we will focus our attention on those key scientific problems in the field, such as the effects of cyclic polymer and the chain length on the kinetics of crystal nucleation and crystal growth. The target of this project is to deepen our understanding of the chain-length effects on polymer crystallization, in order to enhance our ability to adjust polymer crystalline structures and properties. In the meantime, we make a broad international collaboration to cultivate the world-wide vision of young talents, for their better service to the economic boosting and the society development in our country.

本项目拟结合国际先进的高速差热分析技术和高效的分子模拟技术，通过理论模拟联系实验实际，系统地研究不同链长的环形高分子结晶的微观机理。我们将通过与线形高分子的平行比较，研究环形大分子及其链长对高分子结晶成核动力学和生长动力学的作用等关键科学问题，以深化我们对高分子结晶分子量效应的理解，进一步提高我们调控高分子结晶结构和性能的能力，同时广泛开展国内外学术合作，培养具有国际化视野的专业人才，以便其更好地服务于国民经济建设和社会发展的需要。

本项目采用Flash DSC测试技术和动态蒙特卡罗分子模拟技术，系统地比较研究了环形高分子和线形高分子的结晶、单链塌缩和驱动变形等物理行为，深入理解了分子量变化所带来的影响高分子结晶动力学的链端基效应，解决了共聚物结晶序列长度分凝问题，提出了高分子界面预溶概念和片晶厚度动力学理论，证明了单链驱动变形的挥鞭效应机制，共发表通讯作者SCI论文18篇，其中综述3篇，另外专著3章，博士论文6篇和硕士论文6篇，取得了预期的研究进展和重要的原创性成果。