預(yù)結(jié)晶狀態(tài)對(duì)聚乳酸自成核行為影響的研究.pdf

1、聚乳酸（PLA）是一種重要的生物可降解聚酯。然而，PLA的結(jié)晶速率低，制約了其應(yīng)用范圍。添加成核劑是提高PLA結(jié)晶速率的常用方法，但是很多成核劑對(duì)人體有害，不適合生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。本文借助差示掃描量熱儀（DSC）和偏光顯微鏡（POM）研究了自成核對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響，著重考察部分熔融前預(yù)結(jié)晶狀態(tài)的影響。主要結(jié)果如下：
　　（1）利用DSC研究了不同預(yù)結(jié)晶條件制備的PLA樣品經(jīng)過(guò)部分熔融后降溫過(guò)程中的非等溫結(jié)晶行為。PLA的預(yù)結(jié)晶狀態(tài)

2、分別為從玻璃態(tài)在90℃、120℃、135℃等溫結(jié)晶、從玻璃態(tài)非等溫冷結(jié)晶、以及未經(jīng)熱處理的原料等5種不同的狀態(tài)。結(jié)果顯示部分熔融后在隨后的冷卻過(guò)程中結(jié)晶峰的峰溫與完全熔融的樣品相比向高溫移動(dòng)了30.5~38.5℃，這表明自成核可以極大地提高PLA的結(jié)晶速率。另外，預(yù)結(jié)晶狀態(tài)對(duì)產(chǎn)生自成核效應(yīng)的部分熔融范圍以及隨后冷卻過(guò)程中的結(jié)晶峰峰溫有重要影響。對(duì)于在90℃、120℃、135℃等溫冷結(jié)晶制備的預(yù)結(jié)晶試樣，其部分熔融溫度范圍分別為175~1

3、78℃、176~179℃、以及175~179℃，與此同時(shí),隨后冷卻過(guò)程中的結(jié)晶峰峰溫分別向高溫方向移動(dòng)了32.3、30.5、以及30.8℃；對(duì)于非等溫冷結(jié)晶制備的預(yù)結(jié)晶試樣，其部分熔融溫度范圍分別為174~177℃，隨后冷卻過(guò)程中的結(jié)晶峰峰溫向高溫方向移動(dòng)了32℃；對(duì)于未經(jīng)熱處理的PLA原料，其部分熔融溫度范圍為175~189℃，隨后冷卻過(guò)程中的結(jié)晶峰峰溫向高溫方向移動(dòng)了38.5℃。接下來(lái)，利用POM研究了在90℃等溫冷結(jié)晶得到的預(yù)結(jié)晶

4、樣品部分熔融后在隨后的冷卻結(jié)晶過(guò)程的形態(tài)變化。結(jié)果表明：PLA樣品在200℃完全熔融后，隨后的結(jié)晶是自發(fā)成核的，出現(xiàn)在較低溫度；在175℃、176℃、177℃部分熔融后，隨后的結(jié)晶是非依熱成核的，出現(xiàn)在較高溫度，并且結(jié)晶形貌不規(guī)則。
　?。?）利用POM研究了在不同預(yù)結(jié)晶條件制備的PLA試樣經(jīng)過(guò)部分熔融后在135℃等溫結(jié)晶行為。PLA的預(yù)結(jié)晶狀態(tài)分別為從玻璃態(tài)在90℃、120℃、135℃等溫結(jié)晶、以及從熔融態(tài)在90℃、120℃等溫

5、結(jié)晶等5種不同的狀態(tài)。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)部分熔融后，對(duì)于所有的預(yù)結(jié)晶試樣，在隨后的結(jié)晶過(guò)程中，晶核密度都會(huì)增大。熔融溫度和熔融時(shí)間會(huì)顯著影響隨后的結(jié)晶行為，熔融溫度升高，重結(jié)晶時(shí)的晶核密度變小。不同的預(yù)結(jié)晶試樣，部分熔融后的等溫結(jié)晶的行為也不一樣。對(duì)于從玻璃態(tài)等溫冷結(jié)晶的預(yù)結(jié)晶試樣，在相同的部分熔融溫度，隨后等溫結(jié)晶得到的結(jié)晶密度隨預(yù)結(jié)晶溫度的降低而降低；而對(duì)于從熔融態(tài)等溫結(jié)晶的預(yù)結(jié)晶試樣，在相同的部分熔融溫度，隨后等溫結(jié)晶得到的結(jié)晶密度隨