Поведение кристаллизации полимеров существенно влияет на свойства материалов, а сеть переплетений между молекулярными цепями, как важный компонент аморфной структуры, играет ключевую роль в процессе кристаллизации. Для изучения влияния сети переплетений на поведение кристаллизации полимеров при растяжении использовался метод крупномасштабного молекулярного динамического моделирования, основанный на бусино-пружинной модели Крёмер-Греста для построения полимерных систем с различной степенью переплетения. Одноосное растяжение проводилось по оси Z при постоянной температуре, были системно проанализированы влияние плотности переплетения на ориентацию фрагментов цепей, начало кристаллизации по деформации и степень кристалличности. Исследование показало, что системы с более высокой плотностью переплетения проявляют более низкую деформацию начала кристаллизации и более высокую степень кристалличности в диапазоне средних деформаций. Само переплетение подавляет локальную ориентацию сегментов цепей, но при растяжении внешнее напряжение передается через узлы переплетения соседним сегментам, вызывая их более выраженную ориентацию и стимулируя кристаллизацию. Кроме того, узлы переплетения постепенно «выдавливаются» из кристаллической зоны в процессе кристаллизации, что дополнительно подтверждает двойственную роль переплетений в процессе кристаллизации, вызванной растяжением: с одной стороны подавление локальной ориентации, с другой – стимулирование общей кристаллизации через механизм передачи напряжения. Эта работа предоставляет новый микроскопический механизм для понимания эволюции структуры полимеров во время обработки.

полимер;переплетение;кристаллизация;молекулярное моделирование