聚乳酸結晶、熔融行為以及無序—有序相轉變.pdf

1、聚乳酸(PLA)是源于可再生農業(yè)資源玉米的可生物降解塑料,已在生物醫(yī)用、包裝等領域成功應用。由于聚乳酸結晶速率低,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域的應用受到限制。
　　本論文擬通過對聚乳酸進行改性以及對非晶聚乳酸進行冷結晶(退火)處理兩種方式來提高聚乳酸的結晶度,拓展其應用范圍。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)同作用對其結晶行為的影響。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晶行為,發(fā)現(xiàn)在相同的冷卻速度下、改性后PLA的結晶焓明顯提高,半晶期顯著降低。用三種非等溫結晶動力學模型對DSC數據進行了分析。結果發(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晶動力學,并在實驗基礎上,擬合出材料的結晶動力學參數。本文還利用偏光顯微鏡(POM)觀察等溫結晶過程中及結晶完成后聚乳酸球晶的形態(tài),并計算球晶半徑的生長速度,探討了聚乳酸結晶能力提高的原因。

3、在冷結晶方面,本文研究了聚乳酸在不同溫度下冷結晶以及隨后的熔融行為。發(fā)現(xiàn)結晶溫度Tc接近玻璃化轉變溫度或接近熔融溫度時,PLA的結晶速率非常慢。還觀察到Tc在100—135℃之間時出現(xiàn)一個比較寬的、tp(DSC曲線中,從結晶開始的點至結晶峰峰值所需的時間)的最小值平臺。在不同溫度下冷結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熔融峰命名為P1、P2、P3,其中P3峰是