纺织学报 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 27-34.

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不同分子质量聚乳酸立体复合物的结晶性能及球晶形貌

  

  • 收稿日期:2015-10-08 修回日期:2015-11-10 出版日期:2016-02-15 发布日期:2016-02-22

Crystallization behavior and spherulites morphology of stereocompolexed poly(lactic acid)s with different molecular weights

  • Received:2015-10-08 Revised:2015-11-10 Online:2016-02-15 Published:2016-02-22

摘要:

同等质量的L-乳酸(PLLA)和D-乳酸(PDLA)共混后,能够形成立体复合聚乳酸(sc-PLA)。论文主要研究了五种不同分子量(Mw=0.6~12.0×104)的PLLA和PDLA共混物的热性能、结晶动力学以及球晶的形态结构。聚合物均是通过L-LA或D-LA熔融-固相聚合相结合的方法获得。与相应的均聚物比较,PLLA和PDLA溶液共混后形成的立体复合PLA具有明显更好的结晶性能和更高的熔点。分别以5,10,20和30 ℃/min为降温速率进行结晶动力学研究。研究发现较高分子量样品具有更好的结晶速率,可能是因为样品中分子链在结晶发生之前具有更快的链复合能力。最后,通过偏光显微镜(POM)成功地在较低分子量sc-PLA球晶结构中观察到了可逆的裂纹现象,证明裂纹的出现与结晶过程中形成的晶体间内应力有关。

关键词: 聚乳酸立体复合物, 热性能, 结晶动力学, 裂纹球晶

Abstract:

Stereocomplex poly(lactic acid) (sc-PLA) could form inthe mixture of poly(L-lactide) (L-lactide) (PLLA) and poly(D-lactiole) (PDLA) at a mass ratio of 1:1. In this paper, the thermal properties, crystallization kinetics and spherulites morphologies of the miztures with different molecular weights (0.6×104 -1.2×105, homopolymers) were studied. All the homopolymers were prepared from L-LA or D-LA by melt comdensation. Compared to cerrespinding homopolymers, sc-PLA formed by solution blending of PLLA show much better crystallinity and higher melt temperature. The crystallization kinetics of the mixtures were investigated by DSC cooling scan at the rates of 5, 10, 20, adn 30°C/min. The results showed that the sampoes with higher molecular weight, possess faster rates of crystallization, which should be ascribed to the better ability of stereocomplexation between the enantiometric chain segments prior to occurrence of mixtures were investigated on polarizing microscope. Cracks formed in the samoles with lower molecular weight. The temperature-dependant reversibility of cracks might be resulted from the inner stress due to too fast cooling rates.

Key words: stereocomplexed poly(lactic acid), thermal property, crystallization kinetics, cracked spherulite

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