文章重要内容

        电子科技大学刘孝波教授团队综述了半结晶性聚芳醚腈自身结构与分子量对结晶的影响，借助成核剂调控、外场（热场、应力场）诱导协同提升材料性能，梳理了聚芳醚腈结晶行为的研究方法，并展望聚芳醚腈的未来研究方向。

文章背景

       聚芳醚腈(PEN)作为高性能半结晶型热塑性材料，凭借耐高温、耐化学腐蚀、高强度等优异特性，在航天航空、汽车、工业化工等领域展现出广阔应用前景。结晶作为聚合物分子链有序堆砌的核心过程，直接决定其力学、耐热、光学等宏观性能，是聚合物性能调控的关键切入点，对拓展材料应用场景具有重要意义。PEN的结晶行为与其优异性能密切相关，结晶度与晶体形态的调控可显著优化其耐高温性、力学强度及耐化学腐蚀性等核心特性。PEN的晶体结构受自身化学结构、温度、成核剂等多重因素调控，因此，开展PEN结晶行为研究，厘清这些因素的作用，是推动其性能优化与产业化的关键，这也为本文的综述研究提供了重要背景与核心方向。

文章概述

       最近，电子科技大学刘孝波教授团队综述了聚芳醚腈的结晶理论，主要是动力学结晶理论，并总结了聚芳醚腈结晶行为的研究方法、本征结构及分子量、添加成核剂以及外场诱导对聚芳醚腈结晶的影响(图1)。该文章综述了聚芳醚腈结晶行为的研究方法，聚芳醚腈结构与分子量对结晶的影响，第二种二元酚单体破坏二元酚单体的规整性(图2)，成功解决合成时结晶析出、分子量低的问题。聚芳醚腈结晶是一个冷结晶过程，结晶速率慢，引入成核剂势在必行，文章综述了无机、有机、无机-有机杂化成核剂三种成核剂对聚芳醚腈结晶的影响，无机成核剂虽具备较高的热稳定性和刚性，但其与聚合物基体的相容性较差，易因分散不均形成局部团聚，可能因界面缺陷导致成核效率受限，影响材料整体性能；而纯有机成核剂虽能改善与基体的相容性，但其热稳定性不足，在高温加工过程中易发生分解，且过量添加时易出现表面析出，影响材料的稳定性，然而无机-有机杂化成核剂可通过协同作用弥补单一体系的缺陷：无机相赋予复合体系优异的热稳定性和刚性支撑，有机相则通过界面修饰改善与聚合物的相容性，促进成核剂均匀分散；二者协同作用既能提升成核效率、细化晶粒，又能兼顾材料的力学性能和加工稳定性。

图1 聚芳醚腈的结构式及性能

图2 不同结构的聚芳醚腈

更为重要的是，聚芳醚腈在生产加工中是一个非静态的过程，在合成加工过程中受到热场、拉伸应力场、剪切场、热压场等诸多外场作用。文章综述了热场、拉伸应力场、剪切场及热压场对聚芳醚腈结晶的影响，温度场下聚芳醚腈更易生成球晶，拉伸场、剪切场可能改变晶体形貌，晶体由球晶转变成纤维晶，从而改变薄膜的性能，如介电性能。

本综述围绕聚芳醚腈结晶行为的研究方法、PEN的结构调控策略，以及依托成核剂调控与外场(热场、应力场等)诱导调控的协同作用以提升材料性能展开，相关研究成果对结晶聚合物领域的研究具有重要的指导价值。

本文为“庆祝蹇锡高院士80华诞”专辑特约稿件，即将以综述形式发表在《高分子学报》2026年第1期，论文第一作者为电子科技大学博士生肖倩，通信联系人为刘孝波教授。

引用本文

肖倩, 张婷, 陈亚妮, 童利芬, 刘书宁, 刘孝波. 聚芳醚腈结构调控与结晶性能的研究进展. 高分子学报,2026, 57(1), 47-65.Xiao, Q.; Zhang, T.; Chen, Y. N.; Tong, L. F.; Liu, S. N.; Liu, X. B. Advances in structural regulation and crystallization properties of poly(arylene ether nitrile). Acta Polymerica Sinica (in Chinese), 2026, 57(1), 47-65.