低L-异构体含量左旋聚乳酸在高压二氧化碳处理后的结晶和形态.pdfVIP

低L-异构体含量左旋聚乳酸在高压二氧化碳处理后 的结晶与形态 余坚1兰巧锋1何嘉松1 FransH.J.Maurer2 张军1 1.北京分子科学国家实验室，工程塑料重点实验室，中国科学院化学研究所，北京 100190 2.聚合物与材料化学系，隆德理工学院，隆德大学，SE-22100，隆德，瑞典 左旋聚乳酸(PLLA)由单体左旋 （L-型）乳酸(L-LA)聚合而得。L-LA一般是以小麦、 稻谷及玉米等农作物为原料经淀粉发酵而成，其原料来源丰富；而PLLA又具备热塑性、较好 的机械性能、良好的生物相容性和生物降解性，材料有广泛的应用领域。PLLA的分子结构与 加工条件影响其固态结构，随之影响其性能与应用。作为一种结晶性聚合物，PLLA的物理力 学性能与其结晶特性密切相关。超临界CO2及高压CO2对PLLA结晶行为的影响已经有一些研 究，以认识加工与物理性能之间的关系。但是，在这些研究中，用的都是L-异构体含量在98％ 以上的PLLA。 Crystallizationandmorphologyofpoly(L-lactide)havinglow L-isomercontentaftercompressedCO2treatment YUJian1LANQiaofeng1HEJiasong1MAURERFransH.J.2ZHANGJun1 1.BeijingNationalLaboratoryforMolecularSciences,KeyLaboratoryofEngineeringPlastics, InstituteofChemistry,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190.2.DepartmentofPolymer MaterialsChemistry,LundInstituteofTechnology,LundUniversity,SE-22100Lund,Sweden Abstract:Poly(L-lactide)(PLLA)drawscurrentlygreatattentionfrombothscientificand technologicalareasduetoitsbiodegradabilityandbiocompatibility.Itsmolecularstructureand processingparameterscaninfluencethesolidstatestructure.Inthepresentstudy,acommercialized PLLAhavingrelativelylowL-isomercontentofca.94％ (PLA94)wasusedtoinvestigateits thermalbehaviorandcrystallization,andcrystallinemorphologyincompressedCO2. ThispolymerPLA94wastreatedbyCO2at2-16MPa,0-95℃ for2h,followedby measurementsofdifferentialscanningcalorimetry(DSC),temperaturemodulatedDSC(TMDSC), Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR),andX-raydiffractionanalysis(XRD).Results showthatthetreatedPLA94displayedrichthermaltransitionsignalsduringDSCheating:enthalpy relaxation,endothermicannealing,melting-recrystallization,andcoldcrystallization.Compressed CO2acceleratedPLA94tocrystallizeintoαform,andPLA94couldcrystallizeinaquitewide rangeofconditionssuchasat2MPaand≥ 65℃,andat4～16MPaand≥0℃. Asfortheobservationofcrystallinemorphology,polarizedopticalmicroscopy(POM),atomic forcemicroscopy(AFM)andscanni