聚乳酸薄膜的结晶形态及结晶动力学研究

论文摘要

聚乳酸(PLA)是一种应用广泛的高分子材料。它具有良好的生物降解性和生物相容性并且易加工。PLA在晶区中分子链排列规整紧密,结晶更完善,有利于改善力学性能和延缓降解速度,半晶性的PLA结晶速率很慢,限制了它的应用。另外高结晶度的PLA硬而脆,降解时间过长。因此,了解PLA的结晶行为,深入探讨影响PLA结晶行为的因素,有利于从微观上控制其结构,从而改善材料的加工和使用性能,扩大其应用范围。论文首先利用偏光显微镜(POM)、原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线薄膜衍射研究了PLLA均聚物的结晶形态,研究结果表明：低温时晶核更容易形成,温度在90℃的时侯,PLLA晶体数量达到最高,超过90℃之后,随着结晶温度的不断上升,晶体的数量逐渐减少。晶体在131℃生长最为完善,在此温度以前完善程度不断增大,超过131℃以后完善程度反而下降。PLLA薄膜具有丰富多样的结晶形态,如短棒、菊花瓣、纤维束、球形、带状等。这与溶液浓度,结晶温度,结晶时间,基底,溶剂等因素有很大关系。本论文同时又对PLLA/PCL共混物等温结晶动力学进行了研究,研究表明：在PLLA/PCL等温结晶过程中,Avrami指数n≈2,从而表明了PLLA与PCL的共混物以异相成核的二维平面球晶方式生长。并发现随着结晶温度的降低,其t1/2、tmax的值均减小,这表明结晶速率随着结晶温度的降低而加快。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 生物可降解脂肪族聚酯类高分子材料简介
• 1.2 高分子的结晶
• 1.3 高分子结晶的形态
• 1.4 高聚物的晶态结构模型
• 1.5 偏光显微镜和原子力显微镜
• 1.6 论文的研究意义和研究内容
• 第二章 利用偏光显微镜观察聚乳酸结晶形态
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.3 偏光显微镜（POM）观察PLLA均聚物的球晶形态
• 第三章 利用原子力显微镜观察聚乳酸结晶形态
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 原子力显微镜（AFM）研究PLLA均聚物薄膜的结晶形貌
• 3.5 透射电镜（TEM）观察PLLA均聚物的结晶形貌
• 3.6 D8 X射线薄膜衍射研究PLLA均聚物
• 第四章 PLLA/PCL共混物等温结晶动力学研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间研究成果