《表1 PLA/PBAT共混物在不同条件下所得样条的DSC参数》
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《等温冷结晶对PLA/PBAT共混物冲击韧性和耐热性能的影响》
图1为纯PLA及PLA/PBAT共混物急冷样条及结晶样条的DSC升温曲线,相关热力学数据列于表1中。急冷样的DSC曲线(图1(a))中,在100℃附近出现的放热峰归结为样品中非晶PLA组分在DSC升温测试过程中发生的固体冷结晶,而在169℃附近出现的吸热峰归属于PLA结晶组分的熔融峰。由表1可知,PLA急冷样的冷结晶焓ΔHcc1与熔融焓ΔHm相差甚小,PLA的结晶度Xc仅为4.0%,且PLA共混物的ΔHcc1与ΔHm也很接近,Xc均低于8%。这表明急冷样ΔHm所对应的结晶结构大部分是由DSC测试过程中发生的固体冷结晶所致,少量结晶结构(低于8%)则是在样品急冷定型过程中产生的。这是由于在之前的模压急冷成型过程中,PLA熔体的结晶速度跟不上冷却速度,从而导致PLA及其共混物急冷样品的Xc很低,接近非晶状态。而急冷样品在等温冷结晶处理20 min后,其DSC曲线上不再出现冷结晶峰(图1(b)、(c)),这表明PLA和PLA/PBAT共混物在经过等温热处理后已充分结晶。经等温冷结晶处理后样条的Xc增大,其中,90℃等温冷结晶样条的Xc由急冷样的8%以下增至30%左右,130℃等温冷结晶样条的Xc则增至39%左右。这表明等温冷结晶处理可以有效提高样品的Xc,且Xc随着等温温度的升高而增大。这是由于较高的结晶温度(Tc)使得高分子链段运动能力增强,有利于晶体生长,进而使Xc增大。此外,90℃等温冷结晶试样在(熔融峰前)155℃附近出现的小放热峰是由PLA基体的α'晶进一步发展为结构更加完善的α晶时放热所致,而在130℃等温冷结晶试样的DSC曲线中,该处的小放热峰消失。这是因为PLA材料晶型的形成与冷结晶温度(Tcc)有关,在Tcc低于100℃时所形成的晶体为结构不完善的α'晶,而在高于100℃条件下形成的晶体则以结构更加完善的α晶为主。
图表编号 | XD00105802700 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.11.10 |
作者 | 刘斐、傅楚娴、赵龙、徐鼐、庞素娟、潘莉莎 |
绘制单位 | 海南大学材料科学与工程学院、海南大学材料科学与工程学院、海南大学材料科学与工程学院、海南大学材料科学与工程学院、海南大学理学院、海南大学化学工程与技术学院 |
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