在静态和拉伸条件下,寡聚乳酸促进PLLA/PDLA混合物中的立体复合晶体化

《Journal of Polymer Science》:Promotion of Stereocomplex Crystallization by Oligomeric Lactic Acid in PLLA/PDLA Blends Under Static and Stretching Conditions

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月13日 来源:Journal of Polymer Science 3.9

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   摘要 立体复合物结晶可以提高聚乳酸(PLA)的热性能和机械性能,但在聚(L-乳酸)/聚(D-乳酸)(PLLA/PDLA)共混物中,由于链间扩散不足,其形成过程受到动力学上的限制。加入柔性第二组分可以促进立体复合物的形成,

  

摘要

立体复合物结晶可以提高聚乳酸(PLA)的热性能和机械性能,但在聚(L-乳酸)/聚(D-乳酸)(PLLA/PDLA)共混物中,由于链间扩散不足,其形成过程受到动力学上的限制。加入柔性第二组分可以促进立体复合物的形成,但由于溶解性、分子间相互作用和链运动性等耦合因素,其具体机制仍不明确。本研究将不可结晶的寡聚乳酸(OLA)引入等摩尔的PLLA/PDLA体系中,以调节静态和单轴拉伸条件下同质晶体(HC)与立体复合物晶粒(SC)之间的竞争。OLA与PLA具有相同的乳酸骨架,因此可以单独研究其增塑作用。差示扫描量热法(DSC)、偏振光学显微镜(POM)和原位广角X射线衍射(WAXS)研究了结晶动力学、形态以及应变诱导的结构变化。OLA降低了结晶温度,加速了结晶过程,并通过提高链运动性促进了球晶的生长。在静态条件下,增加OLA的量可以使结晶结构从以HC为主转变为以SC为主。在高于玻璃化转变温度(Tg)的拉伸过程中,OLA降低了两种相结晶的起始应变。然而,随着应变的增加,取向良好的HC晶粒的生长占据主导,使得OLA促进SC形成的效果减弱。拉伸测试表明,OLA提高了室温下的延展性,但降低了材料的模量和强度。这些结果表明,寡聚乳酸的增塑作用有效地促进了SC的结晶,并为SC-PLA材料的加工提供了指导。

图形摘要

寡聚乳酸在等摩尔的PLLA/PDLA体系中起到调节链运动性的作用。它通过促进链段重排和链间混合,使静态结晶向以立体复合物为主的结构转变。在高于玻璃化转变温度的单轴拉伸过程中,虽然同样促进了结晶的起始,但形成的SC晶粒数量比静态结晶时减少。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者索取。

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