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聚乳酸(PLA)是一种可再生的能源材料,由于其良好的生物可降解性、生物相容性及环境友好性,使聚乳酸成为研究的热点。但是聚乳酸相对较差的加工性能限制了它在一些生产加工领域的发展。一方面,聚乳酸的熔体强度低阻碍了它的可加工性：另一方面,聚乳酸结晶性能差,结晶度低且需要一个很长的加工周期,也限制了它的实际应用。本论文主要针对聚乳酸结晶性能差的缺点对聚乳酸体系的结晶动力学展开了一系列研究,通过各种方法提高聚乳酸的结晶动力学。主要内容包括以下几个部分：1.制备了一系列不同支化程度的长链支化聚乳酸(LCB-PLA),该长链支化聚乳酸己被证实为线性聚乳酸和长链支化聚乳酸的共混物。用偏光显微镜(POM)和差示扫描量热仪(DSC)研究不同支化度的长链支化聚乳酸和线性聚乳酸的结晶动力学。POM的数据显示长链支化聚乳酸的球晶生长速率要低于线性聚乳酸,且随着支化度的增加,球晶生长速率逐渐降低。但成核密度却随支化度的增加而增加。用Hoffman-Lauritzen成核理论分析得到长链支化聚乳酸和线性聚乳酸的结晶过程均属于Regime Ⅱ结晶原理,成核参数和端表面自由能随着支化度的增加而降低,说明长链支化聚乳酸比线性聚乳酸更容易成核。用Avrami方程分析得到长链支化聚乳酸和线性聚乳酸的晶体均属于三维生长,随支化度的升高,半结晶时间降低。2.用溶液共混的方法制备了一系列不同比例的左旋聚乳酸和右旋聚乳酸的共混物(PLLA/PDLA),并用偏光显微镜和流变仪研究了在160℃的高温下剪切诱导PLLA/PDLA共混物的等温结晶行为。研究发现立构复合晶的存在提高了聚乳酸的结晶行为,且增加剪切时间和剪切速率均使共混物的结晶动力学提高。在施加剪切场后,聚乳酸的球晶形貌并没有发生改变,而显著提高的结晶动力学主要是由于成核密度的增加。用麦克斯韦松弛时间谱计算得到聚乳酸的松弛时间,结果表明即使聚乳酸分子链被拉伸取向,但由于松弛时间太短而得不到取向的晶核。3.将长链支化聚乳酸(LCB-PLA)与不同质量分数的右旋聚乳酸(PDLA)溶液共混,得到含有立构复合结构的LCB-PLA/PDLA共混物。用偏光显微镜和流变仪分析了LCB-PLA和LCB-PLA/PDLA共混体系的结晶动力学。研究发现,随着PDLA含量的升高,LCB-PLA/PDLA中球晶的密度增加,当施加一定强度的剪切场后,用偏光显微镜观察到取向的“线状”晶。且随着剪切时间的延长或剪切速率的增加,球晶取向更加明显。流变学数据显示随着剪切时间的延长或剪切速率的增加,LCB-PLA和LCB-PLA/PDLA共混物的结晶速率增加,结晶动力学提高。同时,还发现当PDLA含量达到5 wt%和10 wt%时,LCB-PLA/PDLA共混物的结晶过程出现两个平台,第一个是立构复合晶的结晶过程,第二个是聚乳酸homo-晶的结晶过程,出现这种现象的原因在于两种晶型的诱导时间不同。4.用POM和DSC研究了不同PEG膜厚的PEG/PLA双层膜体系的在不同结晶温度下球晶的成核和生长过程。研究发现上层熔融的PEG层可以显著提高聚乳酸球晶的生长速率,且PEG/PLA(2μm/7μm)中聚乳酸球晶的生长速率最快,比纯聚乳酸高出46倍。除此之外,双层膜体系中聚乳酸球晶呈现环状花纹。且双层膜中聚乳酸球晶速率随结晶温度变化的取向均向低温移动。DSC数据显示随着PEG膜厚的增加,PEG/PLA双层膜的玻璃化转变温度降低。作为对比,同样研究了不同配比的PLA/PEG共混体系在不同温度下的等温结晶过程。共混体系中聚乳酸球晶的生长速率加快显著,但在同一结晶温度下,球晶的形貌和生长速率均与双层膜体系中不同。