幾種成核劑與反成核劑對(duì)聚乳酸結(jié)晶行為的影響.pdf

1、聚乳酸(PLA)是源于可再生資源的生物可降解聚酯，在生物醫(yī)用以及日用塑料領(lǐng)域正在得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。不同的應(yīng)用對(duì)PLA結(jié)晶速率的要求是不一樣的。注塑成型制品要求PLA的結(jié)晶速率高;而對(duì)于吹塑成型制品，則要求PLA的結(jié)晶速率低。通過(guò)添加成核劑與反成核劑可以調(diào)節(jié)PLA的結(jié)晶行為拓展PLA的應(yīng)用范圍。本論文研究了多酰胺（文中記為TMC）和苯基磷酸鋅(文中記為PPZn)作為成核劑，以及醋酸丁酸纖維素酯(CAB)作為反成核劑對(duì)PLA結(jié)晶行為的影

2、響。主要結(jié)果如下:
　　(1)利用原位傅里葉紅外光譜(FTIR)技術(shù)研究TMC和PPZn誘導(dǎo)PLA等溫結(jié)晶過(guò)程中PLA的構(gòu)象演化，尤其是結(jié)晶初期的分子鏈構(gòu)象演化。研究發(fā)現(xiàn):TMC和PPZn都是PLA有效的成核劑，并且TMC的成核效果要好于PPZn。對(duì)于純PLA來(lái)說(shuō)，在等溫結(jié)晶過(guò)程中，—CH3鏈間相互作用的發(fā)生要早于在—(COC+CH3)的鏈間相互作用和鏈內(nèi)的相互作用，—CH3鏈間相互作用促進(jìn)了PLA構(gòu)象的有序排列。然而在PLA/T

3、MC體系中，PLA分子鏈的構(gòu)象排序則源于—CH3和—(COC+CH3)的鏈間相互作用;在PLA/PPZn體系中，—CH3鏈間相互作用和分子鏈內(nèi)作用103螺旋構(gòu)象的形成要先于—(COC+CH3)的鏈間相互作用，正是以上過(guò)程的發(fā)生大大縮短了PLA的結(jié)晶誘導(dǎo)期。PLA/TMC和PLA/PPZn體系中的分子鏈構(gòu)象峰變化順序的不同，可以用表面誘導(dǎo)構(gòu)象有序理論解釋，最后還討論了成核劑形態(tài)對(duì)PLA結(jié)晶速率的影響。
　　(2)利用差示掃描量熱法(

4、DSC)和偏光顯微鏡(POM)研究了CAB對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響。即使CAB的添加量低至0.5wt％時(shí)，PLA的冷結(jié)晶和熔融結(jié)晶過(guò)程也明顯受到抑制。采用Avrami方程分析PLA/CAB共混物的等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，發(fā)現(xiàn)PLA/CAB共混物的Avrami指數(shù)沒有發(fā)生明顯變化，表明PLA的成核機(jī)理幾乎沒有改變。PLA的半結(jié)晶時(shí)間隨著CAB含量的增大而顯著增加。POM結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CAB的加入明顯減少了PLA的成核點(diǎn)但是對(duì)聚乳酸晶體生長(zhǎng)速率幾乎沒有影