聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/左旋聚乳酸(PLLA)及其共混物结晶行为研究

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生物降解高分子材料以其优异的生物降解性、环境友好性,受到了越来越多的关注,本文所研究的左旋聚乳酸(PLLA)就是一种目前被广泛应用的生物降解高分子材料,它具有良好的力学性能,被广泛应用于医学材料领域,食品包装材料等领域。但是,由于其存在价格高,结晶速率慢等缺点,所以,本文将生物降解型高分子材料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)与左旋聚乳酸共混,既保持了材料的生物降解性,又降低了价格,提高结晶速率。本文主要是从结晶方面对两者及其共混物进行研究。通过对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的结晶形貌进行研究发现,PBS在一定的温度范围内有环带结构存在,并形成了较少被研究的不连续环带球晶,通过对不连续环带球晶不同区域的研究发现,PBS环带球晶的形成机理为片晶扭转,半环带结构的形成与其球晶中心的捆束状结构有关。PBS与PLLA共混后进行两步结晶研究发现,PLLA的存在并不影响PBS环带结构的形成。通过对PBS,PLLA及其共混物的结晶动力学研究发现, PLLA均聚物在不同的熔融温度处理后,其球晶生长速率随等温结晶温度呈现不同的变化规律,对此,提出了不同的熔融温度会使其产生不同的晶型的假设,但是通过FTIR对其表征后发现,在所选用的温度范围内,PLLA形成的都是α晶型,因此排除了不同晶型对球晶生长速率的影响,但是具体的原因还需要后续的研究。在PBS中加入PLLA后,PBS的结晶峰向低温方向有明显的偏移,PBS均聚物有双重熔融峰,并且在熔融峰之前有个冷结晶峰,随着PLLA的共混比例的升高,熔融峰逐渐向低温方向偏移,而对于PLLA均聚物,也有双重熔融峰,加入PBS组分后,熔融峰向高温方向有明显的偏移,并且随着PBS组分含量的增多,熔融峰逐渐向高温方向移动。PBS的加入使得PLLA的结晶速率明显增快,这说明PBS的加入会加快PLLA的结晶速率。
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