聚L-乳酸及其共聚物的微觀結構與冷變形形狀記憶效應.pdf

1、本文以辛酸亞錫為引發(fā)劑,采用開環(huán)聚合法合成了一系列聚乳酸(PLLA)/聚ε-己內酯(PCL)無規(guī)共聚物與嵌段共聚物,并采用溶劑蒸發(fā)法和熔融擠出法制備了聚乳酸類共聚物薄板和絲材。采用流變特性分析、差示掃描量熱分析、拉曼光譜分析、X射線衍射分析、拉伸試驗以及彎曲試驗研究了共聚物的可紡性、微觀結構、力學性能以及冷變形形狀記憶效應,并探討了聚合物薄板與絲材的變形態(tài)結構與冷變形形狀記憶效應之間的內在聯系。研究發(fā)現PCLA無規(guī)共聚物薄板在玻璃態(tài)拉伸

2、時發(fā)生屈服后出現了大應變,并具有高彈形變特征,呈現出較好的冷變形形狀記憶效應,其中PLLA結晶相作為固定相,PCLA無定型相作為軟化相。無規(guī)共聚物的組成、變形量以及循環(huán)次數對冷變形形狀記憶效應均有顯著影響,隨著ε-CL含量的增加,共聚物的形狀保持率逐漸減小,形狀恢復力先增大后減小,最大值達9.3MPa,是熱變形形狀記憶效應所產生恢復力的2倍；隨著變形量的增加,形狀保持率逐漸增大,形狀恢復率逐漸減小,形狀恢復力先增大后減小,形變?yōu)?00%

3、時恢復力達到最大值；隨著循環(huán)次數的增加,形狀恢復率先逐漸減小,隨后趨于穩(wěn)定。退火時間對無規(guī)共聚物的冷變形形狀保持率影響較大。隨著退火時間的延長,聚合物中的PLLA結晶相含量逐漸增多,聚合物的形狀保持率增大,形狀恢復率略有降低。PCLA嵌段共聚物薄板也具有良好的冷變形形狀記憶效應,其中PLLA結晶相作為固定相,PCL鏈段作為軟化相。隨著PCL含量的增加,形狀保持率減小,當PCL含量為20%時,形狀恢復率最大,達到100%,形狀恢復力先減小