氧化石墨烯接枝聚乙二醇对左旋聚乳酸结晶行为和热稳定性的影响

为改善聚乳酸的结晶性能和热稳定性,通过酯化反应将聚乙二醇(PEG)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,制备出表面修饰PEG的GO(GO-g-PEG)作为聚乳酸的结晶促进剂。利用溶液共混法制备出不同GO-g-PEG含量的GO-g-PEG/左旋聚乳酸(PLLA)复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)表征分析证实PEG成功接枝到GO表面。通过差示扫描热量仪(DSC)、热台偏光显微镜(POM)和热重分析仪(TGA)研究GO-g-PEG对PLLA结晶行为和热稳定性的影响。结果表明:在GO-g-PEG的异相成核及增塑作用下,GO-g-PEG/PLLA复合材料结晶成核密度明显增大,结晶能力和结晶度提高;在PEG接枝量为11.8%(质量分数)时,GO-g-PEG/PLLA复合材料的热分解温度较纯PLLA提高20℃左右。

POSS接枝己内酯对聚乳酸立构复合结晶行为的影响

为了解决聚乳酸脆性大,不易结晶等问题,改性聚乳酸的研究备受关注。多面体聚倍半硅氧烷(POSS)引发ε己内酯(εCL)开环聚合制备POSS接枝PCL(POSS-g-PCL)。采用溶液共混法将POSS-g-PCL与左旋聚乳酸(PLLA_(48k))和右旋聚乳酸(PDLA 59k)以不同比例进行共混制备三元共混物。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)证明POSS成功接枝PCL。通过差示扫描量热仪(DSC)和热台偏光显微镜(POM)分别研究POSS-g-PCL对PLLA_(48k)/PDLA 59k立构复合体的结晶行为、结晶形貌和生长速率的影响。DSC结果表明,POSS-g-PCL含量比较高时PLLA_(48k)/PDLA 59k的均聚物结晶(HC)峰弱,立构复合晶体(SC)峰强,且降温过程中的冷结晶峰面积减小;POM观察表明,共混物加入POSS-g-PCL后,POSS-g-PCL/PLLA_(48k)/PDLA 59k复合材料的成核增多,当POSS-g-PCL含量(质量分数w)为20%时,促进共混物的球晶生长效果最好。由此说明POSS-g-PCL的加入提高了PLLA_(48k)/PDLA 59k共混物的结晶能力,有助于SC晶体的形成。

多壁碳纳米管接枝聚己内酯对聚左旋乳酸结晶行为和热稳定性的影响

通过羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合制备了聚己内酯(PCL)链接枝的MWCNTs-OH (MWCNTs-OH-g-PCL)。利用溶液共混获得具有不同MWCNTs-OH-g-PCL含量的MWCNTs-OH-g-PCL/聚左旋乳酸(PLLA)复合材料。通过FTIR测试发现,MWCNTs-OH-g-PCL在1 720cm-1附近出现PCL中的羰基(C=O)伸缩振动峰,表明接枝产物合成成功。通过DSC、偏光显微镜(POM)和TGA观察研究了MWCNTs-OH-g-PCL的加入对PLLA均聚物结晶行为和热稳定性的影响。结果表明,由于MWCNTs-OH-g-PCL的异质成核作用及PCL的增塑作用,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的结晶度和最佳等温结晶温度增大。MWCNTs-OH-g-PCL中PCL的接枝量为66%,MWCNTs-OH-g-PCL/PLLA复合材料的分解温度提高了约30℃。

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)对聚左旋乳酸(PLLA)的结晶行为有较大的影响。本文利用差示扫描量热仪和偏光显微镜对不同分子量PLLA、PDLLA按不同比例制得的共混物结晶进行了研究。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。