Le comportement de cristallisation des polymères a une influence importante sur les performances des matériaux, et le réseau d'entrelacs entre les chaînes moléculaires, en tant que composante essentielle de la structure amorphe, joue un rôle clé dans le processus de cristallisation. Pour étudier l'effet du réseau d'entrelacs sur le comportement de cristallisation des polymères sous conditions d'étirement, une méthode de simulation dynamique moléculaire grossière a été utilisée. Des systèmes polymères avec différents degrés d'entrelacement ont été construits sur la base du modèle perle-ressort de Kremer-Grest, et un étirement uniaxial le long de l'axe Z a été effectué à température constante. L'effet de la densité d'entrelacement sur l'orientation des segments de chaîne, la contrainte de départ de cristallisation et le degré de cristallinité a été analysé de manière systématique. L'étude a révélé que les systèmes avec une densité d'entrelacement plus élevée présentaient une contrainte de départ de cristallisation plus faible lors de l'étirement, ainsi qu'un degré de cristallinité plus élevé dans une plage de déformation moyenne. Les nœuds d'entrelacement inhibent l'orientation locale des segments de chaîne, mais pendant l'étirement, la contrainte externe est transmise aux segments voisins via les nœuds d'entrelacement, induisant une orientation plus élevée qui favorise la cristallisation. De plus, les nœuds d'entrelacement sont progressivement « expulsés » de la zone cristalline au cours du processus, confirmant le double rôle de l'entrelacement dans la cristallisation induite par l'étirement : d'une part, il inhibe l'orientation locale, d'autre part, il favorise le comportement global de cristallisation par un mécanisme de transmission des contraintes. Ce travail offre une nouvelle perspective mécanistique microscopique pour comprendre l'évolution structurelle des polymères lors du traitement.

polymère;entrelacs;cristallisation;simulation moléculaire