强剪切流动诱导聚乳酸及其生物复合材料的结晶形态-中国聚合物网,论文下载

强剪切流动诱导聚乳酸及其生物复合材料的结晶形态

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关键词：

聚乳酸串晶横晶杂化串晶苎麻纤维

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所属学科：

高分子物理

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来源网络

简介：

聚烯烃中形成的串晶结构可以显著提高材料的力学强度、韧性、耐热性和气体阻隔性等。可惜的是，在聚乳酸中形成大量的串晶仍然很有挑战。这很大程度上是聚乳酸相比聚烯烃较短的分子链长度和刚性分子链造成的[1]。为了加速聚乳酸和聚乳酸/苎麻生物复合材料注塑成型过程中的剪切诱导结晶过程，我们利用一种新型的注塑技术，也就是振荡剪切注塑成型（OSIM）在聚乳酸成型过程中施加一个强剪切流动场。我们成功地首次制备了含有大量串晶的聚乳酸注塑制品[2]，高分辨率的扫描电子显微镜清晰展示了直径约0.7μm的串晶结构。二维小角散射定量表征了聚乳酸串晶的长周期在20nm左右。更有意思的是，除了了这种典型的串晶结构，我们还在聚乳酸生物复合材料中发现了剪切流动、常规苎麻纤维和纳米级苎麻纤维协同诱导形成的横晶和杂化串晶。我们探究了这些新发现的超结构和材料的力学性能之间的关系。结果表明串晶能一定改善聚乳酸的力学性能，比如拉伸强度和刚性。而在同时含有串晶结构、横晶、杂化串晶和苎麻纤维的OSIM复合材料试样中，拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度都有显著的提高，相比于普通注塑的聚乳酸材料性能的提高幅度分别达到了~22%、~41%和~120%。对于优化聚乳酸注塑制品性能的积极探索进，我们认为这些工作可以在聚乳酸剪切诱导结晶和和形态控制方面做出一些初步而有意义的尝试。

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liu

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2013-05-29 8:46:08

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