在前一篇文章中，介绍了非晶态聚合的物理老化过程，指出物理老化（physical aging）过程是玻璃化温度以下的热处理，分子链可以进行构象的调整，降低体系的能量，使自身的结构更稳定。

如果热处理的温度选择在了玻璃化温度以上，则不仅仅是构象的调整，链段都能开始运动，对于未结晶的可结晶性高分子而言，将逐步从非晶态向结晶态转变，这个过程叫退火（annealing）。

高分子学科建立的时间比较晚，所以有些概念是直接从其他学科那里搬过来的。比如退火这个概念，最先是金属材料加工中的工艺。

金属材料，不管经历怎样的加工过程，一般来说，制品都是高度结晶的。完全非晶的金属材料，是这些年的一个热点研究，叫做“金属玻璃”，需要在极端条件下才能得到。

虽然绝大多数金属都是高度结晶的，但因为不同的热历史，可以形成不同的晶型。此外，合金材料还因其它成份的引入，具有丰富的相结构。

比如金属铁，一般我们说的铁，其实是铁-碳合金，就有铁素体，马氏体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体等不同的相结构。所以，为了得到特定的性能，可以对其再次升温，让原子获得动能，在特定的温度条件下重新排列，用以细化晶粒，完善晶粒，降低切削强度，改善加工性能，这个过程就叫退火。

退火工艺，同样适用于高分子材料。

比如说，聚丙烯有a、b、g（此处应该为对应的symbol字体）等晶型，通过退火，可以使不太稳定的b晶型转化为稳定的a晶型。不过，一般很少这么做，因为a晶型的聚丙烯，虽然强度高，但是韧性差；b晶型的聚丙烯虽然强度差一些，但韧性好。而对于聚丙烯而言，抗冲增韧改性是研究的比较多的。有时甚至特意加一些b成核剂，用以提高体系中b晶的含量。

除了晶型转化，高分子材料的退火，更重要的应用，是提高结晶度，完善晶体结构。

金属材料，由于结晶速率极快，结晶易，不结晶难，所以完全非晶态的“金属玻璃”反倒很难得到。

高分子材料则不同，分子链长不说，还互相缠结在一起，早期的高分子学者，将其形象化的比喻为一碗意大利面。就这么一碗面条，要它在冷却过程中，自发的解开缠结，找到低能量的位点，排好队，谈何容易。不可否认，除了一些分子链无规的聚合物，比如无规聚丙烯、无规聚苯乙烯，完全丧失结晶能力。大多数高分子还是具有结晶能力的。能力虽然有，但能否体现得出来则是另外一回事儿。常用的加工过程，比如注塑，吹膜，吸塑，都涉及熔体的快速冷却，几秒钟的时间，让这一碗意大利面条自发的排好队，确实有些“强高分子之所难”了。

退火，则是给失去发展机遇的高分子，一个重新发展的机会。

低于玻璃化温度，链段是动不了的，即使低能量位点就在附近，高分子链也只能望洋兴叹，最多翻个身（构象调整），给自己一个比较舒适的姿势，然后接着睡大觉。

高于玻璃化温度，链段可以运动了，虽然不能放开步子跑到低能量位点，但好歹可以一点一点的挪动（链段运动）嘛。通过链段的运动，一点一点，将自己排入到晶格当中，虽然慢了一点，但只要时间足够，总能使自身的结晶度提高的。

从非晶态向结晶态转变，对性能的影响是巨大的。在此，我举一个我自己文章中的一个例子。

图中是一种聚乳酸增韧材料，聚乳酸玻璃化温度在55C附近，退火前，冲击强度35KJ/m2，退火之后，冲击强度接近100 KJ/m2，提高将近三倍。而玻璃化温度以下（50C）热处理的样品，性能则没有显著改善。

除了抗冲击强度，退火还显著提高了样品的耐热性能。未退火样品，在80C下就已经明显形变，而退火后的样品，在相同外力作用下，即使温度升高到146C也能很好的维持自身的形状。

可见，退火处理对性能的影响是非常显著的。

总结一下，高分子材料的退火处理，可以提高体系的结晶度，完善晶型，改变晶型，实际应用中，以提高结晶度为主。

对性能的影响，一般可以提高材料的强度和模量，特殊情况下，可以用来改善聚合物的韧性。