聚乳酸膜拉伸和部分成核劑誘導結晶研究.pdf

1、近年來，隨著化石能源的枯竭，工業(yè)有毒有害氣體的大量排放及不可降解材料的過量使用，嚴重破壞了地球環(huán)境，世界各地的研究者都在尋求新的可降解材料來應對資源與環(huán)境危機。聚乳酸制品，綠色環(huán)保，更重要的是，當失去利用價值時可被微生物降解，具有優(yōu)異的生物可降解性、生物相容性及良好的可塑性，是目前最有前途的聚合物材料。然而，常態(tài)下的聚乳酸產品質硬且脆，抗沖擊性很差，大大制約了其應用范圍。而聚合物的結晶可以很好的提高聚合物的機械性能，同時使聚合物的熱穩(wěn)定

2、性、光學性能、透氣性及耐熱性等都有所改善。此外，拉伸和添加成核劑誘導操作簡單，耗能低，方便可行，擁有十分良好的可操作性。因此聚乳酸膜拉伸和成核劑誘導結晶研究具有重要理論意義和潛在巨大的經濟價值。
　　本論文以外消旋型聚乳酸(D，L-PLA)為原料，以二氯甲烷為溶劑，采用流延法制膜，在動態(tài)力學分析儀(DMA)上進行拉伸處理或加入微量的不同的成核劑，誘導其結晶，利用偏光顯微鏡(POM)、傅里葉紅外光譜儀(ATR-FTIR)、示差掃描量

3、熱儀(DSC)、X射線衍射(XRD)等手段表征其結晶形態(tài)、結晶度及晶型的變化。在微觀狀態(tài)上，從聚合物中間相的角度解釋了外消旋型聚乳酸結晶度及結晶行為變化的原因。
　　研究結果表明，外消旋型聚乳酸薄膜經拉伸處理或加入微量成核劑，由無定型變?yōu)榘虢Y晶型，其結晶度及凝聚態(tài)結構均發(fā)生了改變。外消旋型聚乳酸的結晶度及結晶結構不僅與拉伸應變有關，而且與溫度、成核劑等也有關。拉伸應變使得聚乳酸分子鏈取向運動，使聚乳酸的中間相結構發(fā)生改變，使其轉變

4、為晶相，從而使得聚乳酸膜的結晶度得到提高;溫度影響聚乳酸分子鏈的運動能力，溫度越高，分子鏈的運動能力越強，使聚乳酸中間相融合成晶塊;成核劑能改變無定型聚乳酸分子的結晶行為，誘導其結晶，從而提高其結晶度。在拉伸應變、溫度、成核劑等影響外消旋聚乳酸膜結晶度及結晶行為的因素中，溫度的影響是最明顯的。POM表明控制其他條件不變，在玻璃化轉變溫度與熔融溫度范圍內，隨溫度的升高，外消旋型聚乳酸薄膜的結晶程度變化十分急劇，結晶度從7.41％提高至40