聚乳酸熔體狀態(tài)的表征與結(jié)晶行為研究.pdf

1、左旋聚乳酸（PLLA）是一種具有良好生物相容性和生物可降解性的半結(jié)晶高分子材料，PLLA結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)影響其力學(xué)性能、降解性能和耐熱性，但是PLLA成核困難，結(jié)晶速率比較慢，限制了其應(yīng)用。提高PLLA結(jié)晶速率，改變其結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)于調(diào)控 PLLA制品的性能具有重要意義。相比于高分子空白熔體，從有序熔體結(jié)晶能顯著提高成核速率以及改善結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)。本研究通過(guò)將 PLLA固態(tài)樣品加熱至平衡熔點(diǎn)之上消除熱機(jī)械歷史得到空白熔體，然后將空白熔體降溫至

2、一定的溫度，通過(guò)改變溫度、保溫時(shí)間和剪切條件制備具有不同熔體狀態(tài)的PLLA熔體，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)表征；將 PLLA熔體降溫至過(guò)冷溫度用偏光顯微鏡原位研究了具有不同熔體狀態(tài)的PLLA熔體在結(jié)晶過(guò)程中對(duì)初級(jí)成核密度和結(jié)晶形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。
　　1.采用旋轉(zhuǎn)流變儀原位表征了不同溫度下靜態(tài)保溫過(guò)程及施加不同條件剪切后保溫過(guò)程中 PLLA熔體狀態(tài)的演變，研究了溫度場(chǎng)及剪切場(chǎng)對(duì) PLLA熔體狀態(tài)的影響，結(jié)果表明：剪切可以形成不同于靜態(tài)熔體的熔體狀

3、態(tài)，熔體狀態(tài)隨著熔體中有序結(jié)構(gòu)的變化發(fā)生演變；靜態(tài)保溫過(guò)程中，保溫溫度的降低有利于有序結(jié)構(gòu)的形成；長(zhǎng)剪切時(shí)間形成的熔體有序程度更高并且更加穩(wěn)定；剪切速率的升高有利于形成有序程度更高的熔體；在較高的剪切溫度下，熔體中的有序結(jié)構(gòu)更容易松弛，有序程度更低；熔體中的有序程度隨著剪切前保溫時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增加。
　　2.采用DSC研究了熔體狀態(tài)對(duì)PLLA靜態(tài)結(jié)晶的影響。PLLA樣品的結(jié)晶度隨熔體狀態(tài)制備溫度的升高而降低，表明熔體狀態(tài)的有序程度

4、隨熔體狀態(tài)制備溫度的升高逐漸降低；延長(zhǎng)熔體狀態(tài)制備過(guò)程中的保溫時(shí)間有利于提高最終樣品結(jié)晶度，表明熔體狀態(tài)的有序程度隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而提高。
　　3.采用偏光顯微鏡（POM）和Linkam剪切熱臺(tái)研究了熔體狀態(tài)對(duì) PLLA流動(dòng)誘導(dǎo)結(jié)晶的影響。研究發(fā)現(xiàn)：高剪切速率下形成的有序程度較高的熔體狀態(tài)能夠提高 PLLA的成核密度和柱狀晶含量；高剪切溫度下形成的包含較少有序結(jié)構(gòu)的熔體狀態(tài)會(huì)降低 PLLA的成核密度及柱狀晶含量；對(duì)在過(guò)冷溫度下較長(zhǎng)