聚乳酸立构复合物的结构与性能及其增韧增强聚乳酸的研究

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采用开环聚合法制备了一系列具有不同光学纯度的左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA),并用溶液浇膜法制备了质量比1:1的共混物,采用广角X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜观察(POM)、流变等手段,研究了光学纯度对共混物中的聚乳酸立构复合物(stereocomplex,sc)的影响。结果表明高光学纯度的PLLA和PDLA间生成的sc晶体更完善、体系结晶度更高,PLLA和PDLA分子链间的氢键作用使得混合物材料的熔体粘度上升。通过溶液降解实验和升温热失重分析,研究了不同光学纯度sc-PLA的降解稳定性。测定了溶液降解过程中pH、剩余质量、表面形态、降解产物和热性能等性质的变化。结果表明,相同降解时间时,高光纯的混合材料的降解稳定性更好,sc晶体的生成可以有效调控材料的降解速率。热失重分析结果表明,100%光纯的sc-PLA剧烈降解起始温度为315℃,比PLLA高38℃;相同温度下高光纯样品质量损失率更小通过PLLA/POE-GMA/PDLA三元体系的共混实验,研究了sc晶体对PLLA增韧增强的作用,结果表明,添加1~2wt%的PDLA可以同时提高PLLA/POE-GMA共混材料的拉伸强度和冲击强度,冲击强度比不加PDLA组分提高11%。扫描电子显微镜(SEM)、XRD及DSC测试结果显示:PDLA的加入可以加快材料的结晶速率和结晶度,调节熔体粘度,减小弹性体分散相粒径,提高PLLA和弹性体之间的相容性,增强力学性能。
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