聚左旋乳酸/聚消旋乳酸共混物的结晶行为

非晶态聚消旋乳酸(PDLLA)对PLLA的结晶行为有较大的影响。本文利用差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)对不同分子量PLLA、PDLLA按不同比例制得的共混物结晶进行了系统研究。结果表明随PDLLA含量的增大PLLA冷结晶温度升高,且越接近熔融温度。PDLLA分子量较小时PLLA球晶特征被明显破坏,PDLLA分子量较大时PLLA更易形保持球晶特征且易形成环带球晶形貌,这与结晶速率与非晶组分的扩散速率匹配程度有关。低分子量的PDLLA使PLLA的最大生长速率对应的温度出现在较低温度。     

聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物的制备及其相容性研究

采用氯仿/乙醇共沸溶液浇铸法制备了混合均匀的聚L-乳酸/聚(天冬氨酸-co-乳酸)共混物(PLLA/PAL)体系.研究了PLLA/PAL共混体系的热性能、结晶行为、形态结构和力学性能,评价了PLLA和PAL之间的相容性.结果表明,PAL对PLLA的结晶行为和热性能产生了较大的影响,共混物的结晶度较低,共混体系中部分PAL会进入PLLA球晶的片晶而导致PLLA球晶结构不完善,熔点降低.PAL的含量小于20%的PLLA/PAL共混物的拉伸强度和断裂延伸率均高于纯PLLA.PLLA和PAL分子链相互缠结,产生的氢键使分子链间存在较强的相互作用,具有较好的相容性.     

聚左旋乳酸-聚乙二醇二嵌段共聚物的非等温结晶行为研究

通过变温广角X射线衍射(WAXD)、 差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了聚左旋乳酸-聚乙二醇(PLLA-PEG)二嵌段共聚物的非等温结晶行为, 并用Ozawa方程分析了PLLA-PEG的非等温结晶动力学. 实验结果表明, 高熔点的硬段PLLA结晶符合Ozawa理论, 而低熔点的软段PEG对PLLA的结晶起到了稀释剂的作用; 当软段PEG开始结晶时, 已经结晶完全的硬段PLLA限制了PEG的结晶, 使得软段PEG的结晶不符合Ozawa理论. 此外, 不同降温速率下的结晶形貌研究结果表明, 随着降温速率的增加, 晶体经历了从环带球晶、 环带和十字消光的混合球晶到典型的十字消光球晶的转变, 并且球晶的尺寸也明显变小.     

含柔性链段聚右旋乳酸嵌段共聚物对聚左旋乳酸拉伸行为的影响

采用聚右旋乳酸(PDLA)与聚乙二醇(PEG)的三嵌段共聚物(PDLA-b-PEG-b-PDLA)对聚左旋乳酸(PLLA)进行改性,系统研究熔融共混法制备的PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物的热性能和不同温度下的拉伸行为,并通过原位X射线散射(WAXS)技术探索不同含量的PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA在拉伸过程中结晶行为的影响.结果表明,加入PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA的热稳定性影响较小;PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物中由于立构晶的存在,能有效提高PLLA的α晶的结晶速率;室温(30°C)拉伸时,样品均呈现脆性断裂;拉伸温度提高至50°C,纯PLLA和PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA(95/5)的共混物仍然呈现脆性断裂,但是随着PDLA-b-PEG-b-PDLA含量的增加,PLLA发生屈服,断裂伸长率由纯PLLA的10%左右提高至200%以上;80°C拉伸时,PDLA-b-PEG-b-PDLA的加入显著提高了PLLA在拉伸过程中的结晶速率,出现α晶的应变从纯PLLA的400%降低至50%以下,立构晶含量在拉伸过程中基本保持不变.上述结果显示含柔性链段的PDLA的嵌段共聚物可有效提高PLLA的结晶速率和延展性,拓宽PLLA的应用范围.     

分子端基效应对聚(L-乳酸)球晶环带结构形成的影响

通过活性正离子开环聚合的方法,以苯甲醇或月桂胺引发L-丙交酯聚合合成了一系列分子量可控的聚(L-乳酸)(PLLA).研究发现,端基刚、柔性的变化,改变了PLLA环带球晶的生成条件和环带周期结构,因此可以通过改变端基的结构来调控PLLA所形成的环带结构.分子量相近而端基不同的PLLA,在相同温度下结晶时,刚性引发剂苯甲醇...     

聚(L-丙交酯)/聚(DL-丙交酯)的结晶性能及相溶性

用共溶液沉淀法制备了聚 (L 丙交酯 ) 聚 (DL 丙交酯 )共混物 (PLLA PDLLA) ,然后用成纤模压法压制成3 2mm的棒材 .用差示扫描量热法研究了共混物的结晶性能和相溶性 .结果表明 ,PLLA组分在共溶液沉淀过程中可生成结晶 ,共混物中PDLLA含量直到 30 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度与纯PLLA相同 ,但PDLLA含量为 5 0 %时 ,PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度明显下降 .由于加工成型条件的不一致性 ,共混物棒材中的PLLA组分的结晶熔融温度和结晶度呈较大的分散性 .共混物从熔体降温 ,在其后的升温DSC扫描中出现分别相应于PDLLA和PLLA的玻璃化转变 ,表明PDLLA与未结晶的PLLA形成的非晶相是不相溶的     

非等温结晶对PLLA的热行为和形貌的影响

将聚L-乳酸(PLLA)熔化非等温熔融结晶, 采用DSC、POM、SEM等技术研究了降温速率对PLLA的热行为和形貌的影响. PLLA在低降温速率(2 ℃·min-1)下的结晶在118 ℃伴随有结晶机制的转变. 玻璃化温度和结晶度随着降温速率的降低而增大. 随着降温速率的降低, 球晶尺寸增大, 当降温速率为10 ℃·min-1 时, PLLA 为无定型材料. 采用模压成型的方法并控制降温速率制备了具有球晶结构的条状PLLA 生物材料, 与高降温速率下制备的PLLA相比,低降温速率下获得的具有球晶结构的PLLA材料的断面更光滑和致密, 但脆性增强.     

拉伸对聚左旋乳酸结晶的影响

在成型加工过程中,拉伸是提高聚合物材料结晶能力的一种重要手段. 本文采用红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射等方法系统研究了不同温度下拉伸对聚左旋乳酸（PLLA）结晶行为的影响. 结果表明,在合适的温度条件下,拉伸能迅速提高PLLA的结晶速度和结晶度. 对经过拉伸预处理但未结晶的PLLA样品进行等温及非等温结晶的研究发现,经过拉伸预处理的PLLA样品的结晶速率和结晶度都得到提高,这表明预拉伸会影响PLLA在后续过程中的结晶行为.     

光学纯度对聚左旋乳酸结晶与熔融行为的影响

通过示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射仪(WAXD)研究了聚左旋乳酸(PLLA)的光学纯度(91.6%、93.3%、94.0%、97.0%、98.4%)对聚乳酸结晶和熔融行为的影响。 在非等温结晶过程中,随着光学纯度的提高,聚乳酸的结晶峰值温度、熔点、熔融焓均提高。 在等温结晶过程中,PLLA的半结晶时间(t_1/2)随着光学纯度的增加而减少,在结晶温度100~110 ℃区间内半结晶时间均达到最小值;含有不同光学纯度PLLA的Avrami指数n≈3,表明光学纯度的变化不能改变聚乳酸以三维球晶生长的异相成核机理。 随着光学纯度的增加,聚乳酸δ-晶型转变为α-晶型的临界温度升高。 聚乳酸的结晶和熔融行为对光学纯度具有依赖性。     

接枝改性POSS对PLLA结晶行为的影响*

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种聚笼形多面体倍半硅氧烷(POSS)分别与聚左旋乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS(POSS-NH₂)/PLLA、POSS接枝聚乙二醇(POSS-PEG)/PLLA和POSS接枝聚乳酸(POSS-g-PLLA)/PLLA复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)、偏光显微镜(POM) 分别对复合材料的本体结晶行为、热稳定性及结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明当加入不同质量分数(1 wt%, 5 wt%, 10 wt%)的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1wt%)时对PLLA起成核剂的作用,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。三种复合材料中仅POSS-PEG在一定程度上提高了PLLA的热稳定性,利用POM观察球晶生长过程发现POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的拉伸行为及结构转变

采用熔融共混方法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和超高分子量聚氧化乙烯(PEO)共混物, 通过差示扫描量热(DSC)、 扫描电子显微镜(SEM)和二维广角X射线散射(2D-WAXS)等方法系统研究了PEO的加入对不同温度下PLLA拉伸行为及拉伸过程中微观结构变化的影响. 结果表明, PLLA/PEO共混物为非均相体系, PEO粒子均匀分布在PLLA中形成两相结构. PEO的加入能够显著降低PLLA的玻璃化转变温度(T_g), 在25～60 ℃范围内显著提高PLLA的拉伸性能. 在60 ℃拉伸时, PEO的加入提高了PLLA在拉伸过程中的结晶和形变能力. 在80 ℃拉伸时, 共混物的拉伸断裂伸长率下降, 但共混物的结晶速度仍高于纯PLLA样品.     

物理老化对聚乳酸玻璃化转变行为的影响

为考察不同链结构的聚乳酸在物理老化过程中聚集态结构的变化 ,分别在 0℃、2 5℃、37℃对聚 (D ,L 乳酸 ) (PDLLA)、非晶态的低左旋度聚 (L 丙交酯 ) (l PLLA)和左旋聚 (L 丙交酯 ) (PLLA)进行长达 6个月的物理老化 ,用温度调制式差示扫描量热法 (MDSC)研究了它们在物理老化过程中的玻璃化转变行为的变化 .结果表明 ,PDLLA和l PLLA对物理老化十分敏感 ,在一定老化温度下 ,它们的玻璃化转变温度 (Tg)随老化时间延长向高温移动 ,老化过程中产生的非可逆热焓 (ΔHnon)逐渐增加 ,这种趋势在老化 1w内变化明显 ,随后趋缓 ;而老化温度越高 ,Tg 升高和ΔHnon增加的速率都越快 .不同温度下老化 ,PDLLA和l PLLA的ΔHnon 与老化时间的对数都有较好的线性关系 ,ΔHnon的变化速率对温度的倒数作图 ,l PLLA的斜率绝对值比PDLLA的略大 ,说明有较高立构规整性的分子链形成物理缠结需要较高的活化能 .PLLA由于结晶度高而非晶相含量较低 ,未观察到明显的玻璃化转变及其在物理老化过程中的变化 .     

聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物的热性能和结晶行为研究

合成了系列聚右旋乳酸(PDLA)嵌段重量分率(fw=0～0.61)的窄分子量分布聚苯乙烯-b-聚右旋乳酸二嵌段共聚物(PS-b-PDLA).运用温度调制示差扫描热分析仪(TMDSC)和热台偏振光显微镜(POM)等研究手段,对制备所得的结晶性二嵌段共聚物的热性能、结晶速率与结晶形貌等进行了研究.研究结果表明,与聚右旋乳酸均聚物相比,随着PS-b-PDLA中结晶性PDLA嵌段重量分率fw减少,无定形聚苯乙烯嵌段(PS)对PDLA嵌段链段的结晶抑制作用增强,PS-b-PDLA的热结晶性能与结晶形貌发生显著变化;相对于PDLA均聚物,PS-b-PDLA的冷结晶温度(Tcc)和结晶平衡熔点(Tm0)分别下降14℃和38℃,球晶生长速率明显降低.在无定形PS嵌段链段的玻璃化温度(Tg)附近,二嵌段PS-b-PDLA的结晶行为出现拐点,揭示PS嵌段由于相分离所形成纳米微相空间对PS-b-PDLA中PDLA链段的结晶产生影响,并且该影响作用程度与PDLA嵌段的重量分率fw和结晶温度(Tc)相关。     

聚(L-乳酸)的成纤模压增强

用成纤模压法制备了弯曲强度和剪切强度分别为 2 50～ 2 80MPa和 1 70～ 1 85MPa的聚 (L 乳酸 )(PLLA)园棒 .由于PLLA对热的不稳定性 ,在模坯制备过程中 ,PLLA的分子量下降 65%～ 70 % ,但模压过程对分子量影响较小 .扫描电子显微镜 (SEM)显示PLLA模坯在模压过程中发生了取向形变并形成纤维结构 ,这是PLLA棒材的力学性能得以增强的主要原因 .差示扫描量热 (DSC)分析和X 射线衍射 (XRD)分析表明PLLA模压成棒后 ,PLLA的结晶熔点下降 ,微晶尺寸变小 ,而结晶度增大 .     

PLLA在稳态剪切场下的非等温结晶研究

利用光学流变显微镜(ORM)在线研究剪切场下左旋聚乳酸(PLLA)非等温结晶过程,采用差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)研究了剪切后样品的热行为和结晶性能。实验结果表明,施加剪切作用不改变PLLA的晶型,但大大加快了结晶过程,提高了起始温度。PLLA在剪切场下的结晶形态主要受剪切速率的影响,当剪切速率高于临界剪切速率(10s-1)时,PLLA由球晶向串晶转变。随着剪切速率增大,串晶的数量变多变窄,结晶更完善,结晶度增大。与剪切速率相比,剪切时间对PLLA的非等温结晶影响影响较小。     

接枝改性多面体齐聚倍半硅氧烷对左旋聚乳酸结晶行为的影响

以二氯甲烷为溶剂,利用溶液共混法将三种多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)分别与左旋聚乳酸(PLLA)进行共混,制备了不同POSS含量的单氨基POSS[(POSS-NH2)/PLLA]、POSS接枝聚乙二醇[(POSSPEG)/PLLA]和POSS接枝聚乳酸[(POSS-g-PLLA)/PLLA]复合材料。利用差示扫描量热仪和偏光显微镜(POM)分别对复合材料的本体结晶行为、结晶形貌和生长速率进行了观察。结果表明,当加入不同质量分数的POSS-PEG时,PLLA的结晶能力均得到改善,而POSS-NH2和POSS-g-PLLA仅在质量分数较低(1(wt)%)时提高了PLLA的结晶能力,具有较高质量分数时会阻碍PLLA分子链段的运动,从而限制其结晶。利用POM观察球晶生长过程发现,POSS-PEG的加入提高了PLLA的球晶生长速率。     

取向对聚左旋乳酸/聚右旋乳酸复合物纤维结晶性能的影响

通过熔融纺丝的方法制备了PLLA/PDLA复合物初生纤维,在60℃拉伸获得高取向的牵伸纤维.采用X-ray散射为主要表征手段,结合差示扫描量热(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术,系统研究了不同初始结构的PLLA/PDLA复合物纤维在不同温度下的结晶行为,重点阐明了取向对PLA复合物纤维结晶结构的影响.结果表明,取向促进复合物纤维中立构晶的形成;将纤维升温至200℃停留3 min后,再进行降温,降温过程中,高度取向的牵伸纤维只有立构晶形成,而初生纤维则在150℃左右出现α晶,表明纤维中取向的立构晶会抑制α晶的形成.综合实验结果发现,通过低温牵伸初生纤维,然后高温(α晶熔点以上)退火,可制备出高取向且具有高立构晶含量的PLLA/PDLA复合物纤维.     

聚外消旋乳酸的IPDI溶液扩链

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)为扩链剂,以外消旋乳酸(D,L-LA)直接熔融聚合合成的低分子量聚外消旋乳酸(PDLLA)为预聚体,在四氢呋喃溶液中进行扩链得扩链产物Ⅰ。Ⅰ用粘均分子量(Mη),IR,1H NMR,DSC及X-射线衍射等表征。与2,4-甲苯二异氰酸酯(TD I)的扩链产物(Ⅱ)比较,Ⅰ成功地引入了NH和IPD I反应后的刚性片段,使M,ηTg,Tm,结晶度等相应提高。但由于IPD I反应活性不如TD I,故反应速率比用TD I时慢;Ⅰ分子中脂肪环的刚性不如苯环,TⅠg低于TⅡg。     

不同分子量聚L-乳酸的非等温结晶动力学研究

采用DSC方法研究了不同分子量聚乳酸在不同降温速率下的结晶过程,利用Ozawa方程和Kissinger方程研究了其非等温结晶动力学。结果表明,随着降温速率的增大和分子量增加,结晶峰向低温偏移,且峰形趋于平缓。求得分子量为2.6×104的聚乳酸的Ozawa指数m接近3,以异相成核的三维球晶生长为主,而分子量为14.3×104和19.2×104的聚乳酸的Ozawa指数m接近4,以均相成核的三维球晶生长为主,结晶活化能分别为-165.8kJ/mol、-82.1kJ/mol和-75.4kJ/mol。建立的"铰链"模型解释了不同分子量聚乳酸结晶活化能的显著差异,得到了聚乳酸分子量与结晶活化能的关系。     

聚DL-乳酸的合成及其热性能研究

以辛酸亚锡为催化剂催化丙交酯开环聚合DL-乳酸(PDLLA)。研究了影响PDLLA分子量的因素包括丙交酯单体的纯度、催化剂的浓度、反应温度、反应时间及真空度等。用DSC,TGA分析了不同分子量PDLLA的警警化转变和热失重。结果表明,PDLLA是热不稳定聚合物,残留的单体、催化剂及低聚物是影响PDLLA热稳定性的因素,除去其中残留的单体、催化剂及低聚物可以提高PDLLA的热稳定性。