聚左旋乳酸（PLLA）加热过程中的多层次结构演变：晶体转变与多重熔融行为的新见解

《Polymer》：Hierarchical structural evolutions in Poly( L-lactic acid) upon heating: Insights into crystal transformation and multiple melting behaviors

本综述聚焦聚左旋乳酸（PLLA）在加热过程中α′晶型向α晶型的复杂转变机制，通过多层次结构分析（如SAXS/WAXS、DSC）揭示了固-固转变与部分熔融-再结晶的协同作用，为理解PLLA的多重熔融行为及晶体演化路径提供了新视角，对可生物降解材料性能优化具有重要指导意义。

　　

亮点

PLLA作为最具潜力的生物可降解材料之一，因其高弹性模量、优异的拉伸强度等机械性能备受关注。然而，其固有的结晶复杂性（如α′/α晶型共存）限制了应用性能的精准调控。本文通过多层次结构解析，为PLLA的晶体演化机制提供了创新性见解。

结论

PLLA因多晶型（尤其是α′和α变体）共存而呈现复杂的结晶与多重熔融行为。α′向α的转变始终发生在冷结晶区域，紧邻熔融温度（T_m）之前。尽管已提出三种主要机制——固-固态转变、中间熔融态和部分熔融-再结晶，但从层次结构角度的全面理解仍显不足。本研究首次明确：α′晶体的转变是通过晶胞层面的重排（固-固转变）实现的热力学稳定路径，而非整体熔融。同时，α′球晶在横向表面发生部分熔融并再结晶，导致球晶尺寸增大但片层厚度不变。关键发现在于，固-固转变与部分熔融-再结晶在材料不同位置同步发生：晶胞层面以固-固转变主导，而球晶边界则发生部分熔融-再结晶。这种表面活动是冷结晶放热峰的主要成因，而晶体转变本身并非该热事件的核心驱动力。