论文部分内容阅读
左旋聚乳酸（PLLA）是一种具有良好生物相容性和生物可降解性的半结晶高分子材料，PLLA结晶形态结构影响其力学性能、降解性能和耐热性，但是PLLA成核困难，结晶速率比较慢，限制了其应用。提高PLLA结晶速率，改变其结晶形态结构对于调控 PLLA制品的性能具有重要意义。相比于高分子空白熔体，从有序熔体结晶能显著提高成核速率以及改善结晶形态结构。本研究通过将 PLLA固态样品加热至平衡熔点之上消除热机械历史得到空白熔体，然后将空白熔体降温至一定的温度，通过改变温度、保温时间和剪切条件制备具有不同熔体状态的PLLA熔体，并对其进行相关表征；将 PLLA熔体降温至过冷温度用偏光显微镜原位研究了具有不同熔体状态的PLLA熔体在结晶过程中对初级成核密度和结晶形态结构的影响。 1.采用旋转流变仪原位表征了不同温度下静态保温过程及施加不同条件剪切后保温过程中 PLLA熔体状态的演变，研究了温度场及剪切场对 PLLA熔体状态的影响，结果表明：剪切可以形成不同于静态熔体的熔体状态，熔体状态随着熔体中有序结构的变化发生演变；静态保温过程中，保温温度的降低有利于有序结构的形成；长剪切时间形成的熔体有序程度更高并且更加稳定；剪切速率的升高有利于形成有序程度更高的熔体；在较高的剪切温度下，熔体中的有序结构更容易松弛，有序程度更低；熔体中的有序程度随着剪切前保温时间的延长逐渐增加。 2.采用DSC研究了熔体状态对PLLA静态结晶的影响。PLLA样品的结晶度随熔体状态制备温度的升高而降低，表明熔体状态的有序程度随熔体状态制备温度的升高逐渐降低；延长熔体状态制备过程中的保温时间有利于提高最终样品结晶度，表明熔体状态的有序程度随保温时间的延长而提高。 3.采用偏光显微镜（POM）和Linkam剪切热台研究了熔体状态对 PLLA流动诱导结晶的影响。研究发现：高剪切速率下形成的有序程度较高的熔体状态能够提高 PLLA的成核密度和柱状晶含量；高剪切温度下形成的包含较少有序结构的熔体状态会降低 PLLA的成核密度及柱状晶含量；对在过冷温度下较长保温时间形成的熔体施加剪切，形成的有序程度更高的熔体能够使 PLLA的成核密度和柱状晶含量更高。