刷新认知 高分子塑料表面原来呈橡胶状

表现出类似橡胶的机械性能。这一新发现加深了学术界对高分子材料磨损、摩擦、粘附、自修复等诸多界面现象本质的理解。该研究论文最近发表在《自然》上。

高分子材料应用广泛，我国高分子塑料制品年产量已达7000万吨。高分子材料表现出许多奇怪的界面现象，如粘滑摩擦行为、低温塑性和粘附性等，影响了其使用效果。实现对聚合物界面现象的分子起源的理解和有效控制，对于高性能聚合物材料的开发具有重要价值。

科学界已经发现聚合物表面分子具有很高的迁移率，但聚合物塑料表面分子的运动状态和力学行为仍然是个谜。针对这一问题，论文通讯作者左飚与国际学者共同开发了一种利用微液滴诱导聚合物膜表面纳米级变形的方法来研究聚合物表面的纳米蠕变。材料，从而建立弛豫时间跨度。一种表征6-8个数量级宽时域多尺度表面聚合物动力学的新方法，一举解决了塑料聚合物的表面动力学表征问题。

结合理论和模拟的深入研究，研究人员终于发现了控制聚合物链在表面扩散的“伪纠缠”机制和表面“瞬态橡胶态”高分子物理新现象，也就是说，硬而脆的聚合物塑料表面表现出类似于柔性橡胶的特性。

在常规认识下，塑料表面很硬，不会变形。 “从这项研究的结果来看，塑料表面实际上有一层厚达几十个原子层的软橡胶层。这样一来，之前看到的许多与聚合物相关的界面现象就可以得到合理的解释。”左彪认为，这一研究成果加深了人们对固体聚合物表面分子动力学和力学力学的认识，是界面科学和聚合物科学的重要学术突破。它可用于控制高分子材料的界面性质及其加工、成型和性能。控制提供了新的思路。洪恒飞、石从山、记者姜云