溶液浓度对星形聚乳酸结晶性能的影响

来源 :2012年全国高分子材料科学与工程研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cronyGT
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  本文主要利用浓度调控溶液中星形分子之间的交叠程度,研究了星形聚合物分子在溶液中不同的交叠程度对其沉淀物的结晶性能的影响。本文首先利用开环聚合法合成分子量分别为24K、116K的16臂星形聚左旋乳酸(S16PLLA1、S16PLLA2),溶解在氯仿中配制成不同浓度的溶液,在大量甲醇中迅速沉淀后干燥得到样品,利用示差扫描量热仪(DSC)分析了样品的热性能变化。不同分子量的S16PLLA1和S16PLLA2从浓溶液中得到的沉淀物在升温过程中都有冷结晶现象出现,但当浓度分别低于0.42mol/ml和0.0086mol/ml时,冷结晶现象消失。冷结晶现象的存在说明在迅速沉淀过程中星形PLLA的分子链段受到分子间交叠作用的限制不能进行充分的调整构象形成晶体,并且这种分子间的交叠作用会随着溶液浓度的降低而减弱,因而冷结晶现象也从逐渐不明显到最后完全消失。而且由于分子量较大的S16PLLA2的分子体积更大,在溶液中分子相互之间更容易交叠在一起,只有从更低的溶液浓度下得到的沉淀物才会在升温过程中不产生冷结晶现象。另外从所给出的样品在升温过程中的热性能数据中可以看出,随着溶液浓度的降低,S16PLLA1从溶液中得到的沉淀物的结晶度逐渐从1%(4.2mol·mL-1)升高到43%(0.021mol·mL-1),从S16PLLA2的溶液中得到的沉淀物的结晶度则从22%(0.43mol·mL-1)升高到62%(0.0043mol·mL-1)。这一方面是因为分子间交叠程度的下降有利于星形PLLA的分子链段在迅速沉淀的过程中及时调整构象形成更多的晶体,这与前面的冷结品现象消失的结果相吻合;另一方面是由于随着分子臂长的增加,星形PLLA在溶液中的分子体积变大,中心核对星形PLLA分子臂链段运动的限制程度相对减弱,使得在迅速沉淀过程中得到的样品的结晶度也相应有所提高。
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