聚乳酸離子凝膠結(jié)構(gòu)的形成及其調(diào)制.pdf

1、聚乳酸（PLA）又稱聚丙交酯，是由乳酸分子縮聚而成的聚酯族可降解高分子材料，可以由玉米、土豆等再生資源發(fā)酵而來(lái)，具有良好的機(jī)械性能且易加工成民生用品，因而越來(lái)越受到廣泛關(guān)注。聚乳酸離子凝膠是聚乳酸分子所形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)間隙中充滿離子液體介質(zhì)的一類凝膠。離子液體的不揮發(fā)性、高離子電導(dǎo)率賦予了聚乳酸離子凝膠較好的電化學(xué)性能，同時(shí)聚乳酸使離子凝膠具備了生物相容性，兩者結(jié)合兼具電性能，機(jī)械強(qiáng)度，生物性能，在生物材料和電化學(xué)智能材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)

2、用前景。
　　本文闡述了聚乳酸離子凝膠中環(huán)帶球晶及形成機(jī)理，提高聚乳酸離子凝膠模量的物理改性方法，以及相分離法制備聚乳酸離子凝膠納孔膜等三個(gè)方面，分別從原理、方法和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究，為聚乳酸離子凝膠制備和應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）一般情況下聚乳酸不易形成環(huán)帶球晶，而與離子液體共混后可形成環(huán)帶球晶，通過(guò)觀察聚乳酸離子凝膠的結(jié)晶形貌，提出了影響環(huán)帶球晶形成的因素，即鏈解纏結(jié)。離子液體的存在降低了非晶層的

3、粘度和聚乳酸的鏈纏結(jié)，有利于片晶扭轉(zhuǎn)進(jìn)而在混合物中形成環(huán)帶球晶。另一方面混合物中環(huán)帶球晶的形成依賴于結(jié)晶溫度和離子液體的含量，并且與片晶扭轉(zhuǎn)的不平衡應(yīng)力的變化密切相關(guān)。
　?。?）通常離子凝膠的電導(dǎo)率與模量成反比，電導(dǎo)率高時(shí)其凝膠的機(jī)械強(qiáng)度往往非常弱，而在電化學(xué)元器件應(yīng)用中一般要求凝膠有高的電導(dǎo)率和較強(qiáng)的模量。通過(guò)在聚乳酸離子凝膠中加入成核劑，可有效提高凝膠模量并且不影響離子電導(dǎo)率。聚乳酸在離子液體中結(jié)晶形成孤立的球晶結(jié)構(gòu)，從而得

4、到模量較低的凝膠。加入成核劑后可以顯著的提高PLA結(jié)晶的成核密度，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得凝膠的模量提高了三個(gè)數(shù)量級(jí)，電導(dǎo)率的大小與成核劑的加入無(wú)關(guān)，只與離子遷移數(shù)有關(guān)。這項(xiàng)研究為通過(guò)PLA結(jié)晶來(lái)提高離子凝膠的模量找到了一種簡(jiǎn)單易行的方法。
　　（3）在多孔材料中聚乳酸常常是作為被除去的一相，然而聚乳酸其本身的天然可降解性使其多孔材料在日常生活中有舉足輕重的作用，因此開(kāi)發(fā)出聚乳酸納孔膜材料仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。通過(guò)調(diào)控離子凝膠膜中聚乳酸和離子液