PLA聚乳酸的物理性質(zhì)，結(jié)晶性能
PLA為半結(jié)品性聚合物,其熱歷史將會(huì)影響其物理性能,也可以調(diào)控其晶區(qū)與非晶區(qū)的比例。此外,各種物理老化過(guò)程也會(huì)影響到其玻璃化無(wú)定形相。由熱處里誘導(dǎo)的PA的結(jié)品能力很大程度上取決于其相對(duì)分子質(zhì)量,通過(guò)DMTA和DSC可以清地觀察到其結(jié)晶過(guò)程。PLA的平衡熔融溫度
和T分別為215℃和55℃。在度低于114℃時(shí),其具有較高的晶核密度,很難測(cè)量到球晶半結(jié)晶的生長(zhǎng)速率。用Aami動(dòng)力學(xué)模型也可以合理地解釋PLA的等溫熔融結(jié)晶現(xiàn)象。在較高的溫下,利用自誘導(dǎo)產(chǎn)生晶核的方法可以解決晶體生長(zhǎng)測(cè)量中存在的難題。通常,PA的結(jié)晶速率在初始階段先增加,在達(dá)到最大值之后,結(jié)晶速率就會(huì)隨著溫度的增加而降低。此外,PLA晶體的生長(zhǎng)速率還隨著相對(duì)分子質(zhì)量的降低而增加。在過(guò)冷條件下,PLA可以形成規(guī)則的球晶結(jié)構(gòu)。隨著過(guò)冷程度的減弱,球晶逐漸變得不規(guī)則、粗糙。隨著等溫退火時(shí)間的增加,PLA的7升高,熔融熱也有所
增加(表2-2)。這一現(xiàn)象表明,PLA中的短鏈和長(zhǎng)鏈分別充分形成了無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū),進(jìn)而導(dǎo)致了片晶的厚度增加,晶體結(jié)構(gòu)趨于完整。在退火過(guò)程中,PLA的熔融和晶片厚度的增加同時(shí)發(fā)生,表觀熔融活化能為828kJ/mol。 Yasuniwa等通過(guò)DSC研究了各種冷卻速率下PLA(M。=3×10°)
由210℃開始所發(fā)生的熔融和結(jié)晶行為。結(jié)果表明,隨著冷卻速率的增加,由DsC曲線得到的結(jié)晶溫度峰值和結(jié)晶放熱量線性降低。將PLA通過(guò)低冷卻速率降溫后再進(jìn)行較高速率的升溫,在DSC曲線的高溫區(qū)和低溫區(qū)分別可以觀察到放熱峰。隨著升溫速率的增加,低溫峰值增加,而高溫峰值逐漸降低;隨著升溫速率對(duì)數(shù)值的増加,高溫區(qū)和低溫區(qū)熔融峰值溫度線性降低。隨著冷卻速率的增加，低溫峰值降低，而高溫峰值增加；高溫和低溫區(qū)熔融峰值溫度隨著冷卻速率對(duì)數(shù)值的增加而線性降低。