共聚是调控高分子材料结晶性能的有效手段。以聚乙烯为例，从高密度聚乙烯，到低密度聚乙烯，再到线型低密度聚乙烯，直至聚烯烃热塑性弹性体，共聚在结晶高分子中获得了较为普遍的应用。共聚单元的序列分布对共聚物结晶行为起着决定性的作用，因而其影响机制是高分子材料结构与性能关系研究中的重要科学问题。另外，作为蛋白质二级结构之一的Beta折叠，其为蛋白质天然结构疏水内核带来热力学稳定性，Beta折叠受限于氨基酸有限的规整序列长度，这一化学受限效应也是蛋白质折叠研究需要重点关注的基础科学问题。

  在国家自然科学基金委的项目资助下，南京大学胡文兵教授从可结晶共聚物链单元序列化学结构的分子建模出发，围绕无规共聚物和嵌段共聚物序列结构对其结晶行为的调控机制，总结了近年来采用动态Monte Carlo分子模拟方法所开展的相关研究进展。以静态条件下温度调控结晶和动态条件下应变诱导结晶这两个方面为脉络，综述涉及聚乙烯结晶（图1）、两嵌段共聚物自组装受限结晶（图2）和热塑性弹性体取向诱导结晶（图3）等典型应用案例，旨在表明有效的分子建模有助于我们深入理解共聚物结晶的微观调控机制，以便更好地从事高分子材料的基础研究和应用开发。

  以下图1显示(a)同构共聚物和(b)异构共聚物体系在低温区的分子模拟快照，表明随着共聚单元含量摩尔分数增加，两种共聚物的结晶微畴（图中黄色部分）逐渐减小，但呈现出显著不同的趋势。在高共聚单元含量时，同构共聚物将彻底成为非晶高分子，而异构共聚物有可能因出现宏观相分离而保留较高的结晶度。

  以下图2则显示两嵌段共聚物随组成比的变化，微相分离自组装产生的纳米微畴对结晶段的空间分布图案提供了有序的模板。

  以下图3显示嵌段共聚物拉伸诱导结晶的稀相情景，两组分的微相分离带来大量的小晶畴（黄色区域）。小晶畴作为拉伸变形过程可牺牲的硬畴结构，给热塑性弹性体带来较高的韧性，由于其在后续拉伸过程中难以立即恢复，也是热塑性弹性体呈现显著应变软化现象（Mullins效应）的原因。

  综述全文已经上线发表在《中国科学 化学》网页版上。PDF免费下载网址:https://doi.org/10.1360/SSC-2023-0026

  图文转载自【中国聚合物网】:http://www.polymer.cn/