應變誘導聚乳酸亞穩(wěn)相凝聚態(tài)結構及其相變行為的譜學研究.pdf

1、本文通過原位傅立葉變換紅外光譜(FTIR)，廣角X射線衍射(WAXD)和差示量熱掃描儀(DSC)研究了冷拉伸誘導聚乳酸(PLLA)形成亞穩(wěn)相的凝聚態(tài)結構與光譜關系及其相變機理。
　　在本文的工作中，我們主要考查了在PLLA玻璃化轉變溫度附近冷拉PLLA形成亞穩(wěn)相的廣角X射線數(shù)據(jù)及其相應的偏振紅外光譜。我們發(fā)現(xiàn)，在冷拉伸過程中隨著拉伸比(λ)的增加，骨架振動模式(位于918-921cm-1)向高波數(shù)偏移，而WAXD數(shù)據(jù)顯示有序螺旋鏈

2、的鏈間排列趨向緊密。這表明隨著應變的增加，所形成的亞穩(wěn)相的鏈構象及鏈間排列的有序度同步增加。綜合WAXD及偏振IR數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)PLLA亞穩(wěn)相在918附近特征峰與鏈間排列是線性相關的。同時，偏振紅外光譜揭示了應變誘導的亞穩(wěn)相區(qū)及其螺旋鏈取向總是完美地平行與拉伸方向，而無定形區(qū)域的分子鏈在形成10/3螺旋鏈構象之前卻只有輕微取向。
　　通過DSC實驗，我們觀察到PLLA亞穩(wěn)相的熔融在Tg附近會以吸熱峰的形式存在，當拉伸比λ為1到3時

3、，樣品中只存在亞穩(wěn)相；拉伸比為4時，樣品中同時存在亞穩(wěn)相和結晶相；當拉伸比九為5時，會拉伸誘導結晶，而不存在亞穩(wěn)相。并且隨拉伸比的增加，會提高冷結晶溫度和結晶速率。
　　通過原位紅外升溫實驗，我們發(fā)現(xiàn)在亞穩(wěn)相的熔融相變點的觀察到了亞穩(wěn)相特征峰918cm-1向結晶峰921cm-1偏移，這說明亞穩(wěn)相熔融的同時伴隨有三維有序結構的生成。而且在相變過程中，非晶特征峰956cm-1強度的降低優(yōu)先于亞穩(wěn)相特征峰918cm-1，說明非晶鏈的解取