四川大学向明教授课题组：β聚丙烯在异步和同步双向拉伸过程中结构演变的比较

材料科学前沿

高分子多孔膜已经被广泛应用于油水分离、空气净化、电池等领域。在迄今为止的众多材料中，聚丙烯具有成本低、力学性能好、易加工和化学稳定性好等优势，是制备多孔膜的理想材料之一。目前最主流的微孔膜生产工艺有三种：干法单向拉伸工艺、干法双向拉伸工艺和湿法工艺。与其余两种工艺相比，干法双向拉伸工艺因其制备的微孔膜力学性能优异且工艺简单受到了更多的关注。然而，其微孔膜具有大的孔径和差的孔径分布，这极大地限制了其应用，因此研究如何改善微孔膜孔径分布具有重要意义。

基于上述背景，四川大学高分子研究所向明教授课题组采用同步双向拉伸工艺制备聚丙烯微孔膜，并与工业上常用的异步双向工艺进行对比，探究了β-iPP在拉伸过程中的结构演变。对于异步双向拉伸工艺，相对于拉伸方向不同角度的β片晶表现出不同的形变方式(图1)。垂直于拉伸方向的片晶容易破坏和分离，而平行于拉伸方向的片晶密集堆积并转化为粗纤，阻碍了微孔的形成。而对于同步双向拉伸工艺，多分散性的β片晶在双向应力的作用下具有相同的形变方式，即β球晶中心的片晶先被破坏，随后周围的片晶在应力作用下被破坏，而且几乎没有形成粗纤(图2)。