本文關(guān)鍵詞：原位FTIR研究自成核及成核劑對(duì)聚乳酸結(jié)晶行為的影響　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 聚乳酸 記憶效應(yīng) 自成核 多酰胺 苯基磷酸鋅 FTIR 結(jié)晶 成核

【摘要】：聚乳酸(PLA)是一種重要的來(lái)源于可再生資源的具有可生物降解性和生物相容性的結(jié)晶性聚合物。PLA的結(jié)晶速率低,注塑樣品通常是非晶的,限制了它的廣泛應(yīng)用。自成核(記憶效應(yīng))和添加成核劑是提高PLA結(jié)晶速率的兩種有效方法。本論文研究了自成核、以及多酰胺(TMC)和苯基磷酸鋅(PPZn)兩種成核劑對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響。主要結(jié)果如下:(1)自成核(記憶效應(yīng))對(duì)PLA結(jié)晶行為影響的研究。通過(guò)在不同溫度熔融來(lái)得到一系列不同有序結(jié)構(gòu)的熔體,并利用傅里葉紅外光譜(FTIR)原位觀察了PLA結(jié)晶過(guò)程中的分子間和分子內(nèi)相互作用引起的譜帶變化。結(jié)果表明:與完全熔融的樣品(190 oC)相比,部分有序的熔體(170 oC、以及168 oC)可以作為異相成核點(diǎn)縮短結(jié)晶誘導(dǎo)期、加快結(jié)晶速率;對(duì)于在190、170和168 oC熔融的樣品,在結(jié)晶初期,特征峰強(qiáng)度的變化順序分別為:1458 cm-11210 cm-1921 cm-1,1458 cm-11210 cm-1921 cm-1和1458 cm-11210 cm-1~921 cm-1,說(shuō)明增加熔體的有序度,有利于骨架構(gòu)象有序結(jié)構(gòu),特別是103螺旋結(jié)構(gòu)的形成;另外,通過(guò)Avrami模型分析了記憶效應(yīng)對(duì)PLA結(jié)晶行為影響的動(dòng)力學(xué),發(fā)現(xiàn)部分熔融的樣品的Avrami指數(shù)均小于完全熔融的,這可能是由于低溫熔融的樣品中含有殘余晶體或有序結(jié)構(gòu)。(2)成核劑TMC對(duì)PLA結(jié)晶行為影響的研究。利用原位FTIR和原位廣角X射線衍射(WAXD)研究了TMC對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響。結(jié)果表明:少量的TMC就可以顯著提高PLA的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率,并且TMC的加入不改變PLA的晶型結(jié)構(gòu);對(duì)于純PLA、以及含0.1 wt%和0.3wt%TMC的PLA樣品,在結(jié)晶初期,特征峰強(qiáng)度的變化順序分別為:1458cm-11210 cm-1921 cm-1,1458 cm-1~1210 cm-1921 cm-1和1458 cm-1~1210 cm-1~921 cm-1,這說(shuō)明在含TMC的PLA樣品中,TMC的存在促進(jìn)了PLA的骨架構(gòu)象有序結(jié)構(gòu)以及103螺旋構(gòu)象結(jié)構(gòu)的形成,尤其是分子間相互作用引起的有序結(jié)構(gòu)的形成,從而縮短了PLA的結(jié)晶誘導(dǎo)期,這可以用表面誘導(dǎo)構(gòu)象有序和尺寸依賴性軟附生理論來(lái)解釋;另外,含0.1 wt%TMC和含0.3 wt%TMC的PLA的結(jié)晶行為不同,可歸因?yàn)楦吆康腡MC具有更強(qiáng)的成核能力。(3)成核劑PPZn對(duì)PLA結(jié)晶行為影響的研究。利用原位FTIR和原位WAXD研究了PPZn對(duì)PLA結(jié)晶行為的影響。結(jié)果表明:少量的PPZn就可以顯著提高PLA的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率,并且PPZn的加入不改變PLA的晶型結(jié)構(gòu);對(duì)于純PLA、以及含1.0 wt%PPZn的PLA樣品,在結(jié)晶初期,特征峰強(qiáng)度的變化順序分別為:1458 cm-11210 cm-1921 cm-1,1458 cm-1921 cm-11210 cm-1,這說(shuō)明在含PPZn的PLA樣品中,PPZn可以促進(jìn)PLA分子構(gòu)象有序結(jié)構(gòu)的形成,尤其是103螺旋構(gòu)象的形成,從而縮短了PLA的結(jié)晶誘導(dǎo)期,這也可以用表面誘導(dǎo)構(gòu)象有序和尺寸依賴性軟附生理論解釋。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ323.4

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