摘要
超高分子量聚烯烃（UHMW聚烯烃），主要以超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和超高分子量聚丙烯（UHMWPP）为代表，属于一类重要的高性能半结晶聚合物。它们极长的分子链赋予了出色的机械强度、耐磨性和化学稳定性，但同时也给催化合成、粉末形态控制以及熔融/固态加工带来了巨大挑战。这些挑战的核心问题是分子链的缠结，它会影响分子链的移动性、结晶行为、加工性能、界面修复，进而决定最终材料的结构与性能关系。本综述总结了UHMW聚烯烃在催化合成、缠结调控、界面动力学以及加工方面的最新进展，重点关注UHMWPE。文中探讨了包括齐格勒-纳塔催化剂、金属茂催化剂、铬基催化剂以及后金属茂催化剂在内的各类催化剂系统，及其在分子量调控、活性中心控制以及反应器内粉末形态方面的作用。此外，还介绍了通过控制分子链生长与结晶的平衡、分离活性中心以及优化催化剂/载体设计来制备低缠结度UHMWPE的最新进展。综述进一步分析了缠结状态、颗粒大小以及界面处分子链的扩散如何共同影响材料的加工性能和最终性能，并概述了在流变学、量热法以及固态核磁共振技术方面的最新研究进展。同时，也简述了UHMWPP在合成、缠结调控及加工方面的最新发展。总体而言，本综述认为缠结调控与界面动力学是理解并优化UHMW聚烯烃的合成-加工-性能关系的关键框架，强调了其在开发下一代高性能聚烯烃材料中的重要性。
要点总结
- 通过催化剂设计实现UHMWPE的精准合成。
- 可通过控制分子链生长/结晶或实现分子链分离来调节初始缠结程度。
- UHMWPE的烧结、凝胶纺丝、高真空共挤以及熔融/固态加工均依赖于对缠结程度的控制。
- 聚合物的重新缠结现象包括爬行运动、觉醒运动以及熔融爆炸现象。
利益冲突声明
作者声明不存在任何利益冲突。
数据可用性声明
由于在本研究中没有生成或分析任何数据集，因此无需进行数据共享。
