聚乳酸結(jié)晶、熔融行為以及無(wú)序—有序相轉(zhuǎn)變.pdf

1、聚乳酸(PLA)是源于可再生農(nóng)業(yè)資源玉米的可生物降解塑料,已在生物醫(yī)用、包裝等領(lǐng)域成功應(yīng)用。由于聚乳酸結(jié)晶速率低,在通常的成型加工條件下得到的是非晶制品,使其在有耐溫要求領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
　　本論文擬通過(guò)對(duì)聚乳酸進(jìn)行改性以及對(duì)非晶聚乳酸進(jìn)行冷結(jié)晶(退火)處理兩種方式來(lái)提高聚乳酸的結(jié)晶度,拓展其應(yīng)用范圍。在改性方面,本文研究了在聚乳酸中添加滑石粉(成核劑)和PEG(增塑劑)的協(xié)同作用對(duì)其結(jié)晶行為的影響。利用差示掃描量熱儀(DSC

2、)研究了改性前后聚乳酸的非等溫結(jié)晶行為,發(fā)現(xiàn)在相同的冷卻速度下、改性后PLA的結(jié)晶焓明顯提高,半晶期顯著降低。用三種非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型對(duì)DSC數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Jeziorny方法、Ozawa方法和莫志深方法都適合描述改性前后聚乳酸的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué),并在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,擬合出材料的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)參數(shù)。本文還利用偏光顯微鏡(POM)觀察等溫結(jié)晶過(guò)程中及結(jié)晶完成后聚乳酸球晶的形態(tài),并計(jì)算球晶半徑的生長(zhǎng)速度,探討了聚乳酸結(jié)晶能力提高的原因。

3、在冷結(jié)晶方面,本文研究了聚乳酸在不同溫度下冷結(jié)晶以及隨后的熔融行為。發(fā)現(xiàn)結(jié)晶溫度Tc接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或接近熔融溫度時(shí),PLA的結(jié)晶速率非常慢。還觀察到Tc在100—135℃之間時(shí)出現(xiàn)一個(gè)比較寬的、tp(DSC曲線中,從結(jié)晶開始的點(diǎn)至結(jié)晶峰峰值所需的時(shí)間)的最小值平臺(tái)。在不同溫度下冷結(jié)晶后的熔融行為存在很大的差異,觀察到三重熔融峰、雙重熔融峰及單峰等不同的熔融行為,按熔融峰峰溫由高到低分別將三個(gè)熔融峰命名為P1、P2、P3,其中P3峰是