聚乳酸的等温结晶研究.pdf

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1、38塑料助剂2012年第3期(总第93期)聚乳酸的等温结晶研究徐栋周密钱欣徐书隽(浙江工业大学化学工程与材料学院，杭州，310014)摘要研究了成核剂SX，滑石粉(Talc)及SX与Talc复合对聚乳酸(PLA)结晶的影响。等温结晶动力学表明，各个体系Avrami参数均在1—2．5之间，为异相成核。SX含量从0．2％(质量分数，下同)增加到0．6％后，结晶速率大大提高，结晶半周期t1为0．65min，并且随着等温结晶温度的减小，m减小。Talc含量变化对提高PLA结晶速率没有明显影响。SX是比Talc更高效的成

2、核剂，当其添加到O．6％，120oC时等温t1，2为0．65min，远小于添加6％Talc的。SX与Talc有协同作用，添加0．2％SX+4％Talc的样品t1，2达到0．10min。关键词聚乳酸结晶性能成核剂结晶动力学StudyonPoly(LacticAcid)IsothermalCrystallizationXuDongZhouMiQianXinXuShujun(CollegeofChemicalEngineeringandMaterialsScience，ZhejiangUniversityofTech

3、nology，Hangzhou，310014)Abstract：TheeffectofnucleatingagentSX，talciumpowder(Talc)onpoly(1acticacid)(PLA)crystalliza-tionwasstudied．TheisothermalcrystallizationkineticshowesthateachsystemisheterogeneousnucleationwhenAvramiparametersisbetween1to2．5．Whentheconte

4、ntofSXgrowsfrom0．2wt％to0．6wt％，thecrystallizationrategreatlyimproves，crystallizationhalfcycle(tin)isO．65min，followingtheisothermalcrystal—lizationtemperaturedecreases，thecrystallizationhalfcycledecreases．ThechangeofTalccontenthasnoob—viousinfluenceforaccelera

5、tionofPLAcrystallizationrate．SXisamoreeficientnucleatingagentthanTalc，whenitaddsto0．6wt％in120℃，t1，2isO．65min，farlessthanadds6wt％Talc．SXwithTalchassyner-gism．When0．2wt％SXand4wt％TalcaremixedwithPLA，t1，2reaches0．10minandrelativecrystallinityis49．03％．Keywords：po

6、ly(1acticacid)，crystallinity，nucleatingagent，crystallizationkineticss聚乳酸fPLA)是一种无毒、良好的生物相容KyungSuKang等『21对比了化学改性的热塑性淀粉性，可塑性好、易于加工成型的生物可降解塑料。(CMPS)，颗粒淀粉和滑石粉对聚乳酸等温结晶的结晶态的PLA具有较好的力学性能．且能够提高影响，得出仅0．1％的含量CMPS作为成核剂仍与PLA材料的耐热性。因此，研究影响聚乳酸结晶和颗粒淀粉效果相当，但弱于滑石。然而，CMPS为生结

7、晶形态的因素不论在理论方面，还是在实际应物基和可生物降解高分子。作为成核剂较颗粒淀用方面，都具有十分的意义【lj。粉和滑石粉更为绿色。李春等[31研究了取代芳基磷在PLA树脂中加入成核剂能有效地提高其结酸金属盐类成核剂对聚乳酸的影响，得出取代芳晶速率和结晶度，缩短加工的周期，提升耐热性。基的一价盐和三价盐可以较好改善聚乳酸结晶．其中锂盐效果最好，二价盐则对聚乳酸结晶效果收稿日期：2011—09—13不明显。冯立栋等[41研究了不同初始条件下聚乳酸第3期徐栋，等．聚乳酸的等温结晶研究39的等温结晶动力学，结果表明

8、：PLA从玻璃态结晶数。由Avrami方程还可以进一步推导出半结晶期所需的过冷度低，诱导时间随着温度升高而减小．￡(结晶到达总结晶量的一半所需要的时间1和达在相同的温度下结晶速率较大，结晶活化能较高．到最大结晶速率的时间一(结晶峰峰值对应的时两种结晶方式所得到的平衡熔点一致．结晶时球间)见式(2)，式(3)：晶的生长方式有所不同；PLA从玻璃态结晶时。在t1／2=(1n2／k)(2)整