生物降解聚乳酸共混體系的結(jié)晶行為與性能研究.pdf

1、聚乳酸(PLLA)具有諸多優(yōu)異的性能，如優(yōu)良的生物可降解性、生物相容性、原料可再生，材質(zhì)透明無毒，在人們生活中被普遍地應(yīng)用于包裝材料、醫(yī)藥行業(yè)、農(nóng)業(yè)薄膜等各個(gè)領(lǐng)域。但是聚乳酸性脆，結(jié)晶速率慢等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用，可通過加入成核劑或增塑劑來改善聚乳酸的性能。本文通過溶液揮發(fā)法分別制備了聚乳酸/聚乙烯醇(PVA)和聚乳酸/聚己二酸二甘醇酯(PDEGA)兩種共混體系，同時(shí)，本文利用多種表征手段研究了以PLLA為基體的兩種共混體系的基本熱行為、結(jié)

2、晶動(dòng)力學(xué)、球晶形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及熱穩(wěn)定性。研究結(jié)果如下:
　　1.PLLA/PVA共混體系中，PVA含量為0.5和1wt％，詳細(xì)研究了不同結(jié)晶條件下PVA對(duì)PLLA結(jié)晶行為的影響。與純PLLA相比，共混樣品中PLLA的非等溫熔融結(jié)晶溫度提高，并且非等溫冷結(jié)晶溫度降低，表明PVA同時(shí)促進(jìn)了PLLA的非等溫熔融結(jié)晶和冷結(jié)晶行為。在相同的結(jié)晶溫度下，共混樣品中PLLA的熔融結(jié)晶速度明顯要比純PLLA的結(jié)晶速度快，且其結(jié)晶機(jī)理并

3、沒有發(fā)生改變。球晶形態(tài)和球晶生長速率的研究結(jié)果表明，PVA不僅提高了共混樣品中PLLA球晶的成核密度，也在一定程度上提高了其球晶生長速率，從而加快了PLLA的整個(gè)等溫結(jié)晶過程。因此，PVA不僅是PLLA結(jié)晶的有效成核劑，可提高PLLA的球晶成核密度，而且還在一定程度上提高了PLLA的球晶生長速率，從而加速了PLLA的整個(gè)結(jié)晶過程。因此，PVA能促進(jìn)PLLA的結(jié)晶，并且它可能是第一個(gè)在如此低含量下就可以同時(shí)提高PLLA的球晶成核密度和球晶

4、生長速率的生物可降解性高分子。PVA的存在并沒有改變PLLA的晶體結(jié)構(gòu)。對(duì)PLLA/PVA共混樣品的結(jié)晶，此工作也討論了一種可能的成核機(jī)理。
　　2.PLLA/PDEGA共混體系中，PDEGA含量低于30wt％時(shí)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）有且僅有一個(gè)且隨PDEGA含量的增加而降低;而PDEGA含量不小于30wt％時(shí)，出現(xiàn)兩個(gè)Tg分別歸屬于PDEGA和PLLA且隨組分的變化相互接近。因此，從Tg值隨組成的變化來判斷PLLA/PDE共混

5、樣品的相容性可知，PDEGA含量大于30wt％時(shí)，PLLA/PDEGA共混樣品為部分相容，反之，為完全相容。在非等溫熔融結(jié)晶中，隨PDEGA含量的增加，熔融結(jié)晶溫度和熔融結(jié)晶焓升高，說明PDEGA促進(jìn)了PLLA的非等溫熔融結(jié)晶;等溫熔融結(jié)晶及Avrami處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨PDEGA含量的增加，結(jié)晶半時(shí)間的倒數(shù)升高，說明PDEGA加快了PLLA的整個(gè)等溫熔融結(jié)晶過程。PLLA球晶為不依熱成核的三維有序生長且PDEGA的加入并沒有改變PLLA