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研究生:吳梓銘
論文名稱:聚乳酸立構複合物結晶行為的探討
論文名稱(外文):Crystallization Behavior of Polylactide Stereocomplex
指導教授:石天威石天威引用關係
口試委員:王紀吳宗明葉正濤
口試日期:2014-07-19
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:纖維與複合材料學系
學門:工程學門
學類:紡織工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:54
中文關鍵詞:立構複合物同心圓球晶結晶行為
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  本研究主要以不同比例之聚左旋乳酸(Poly L-lactic Acid, PLLA)和聚右旋乳酸(Poly D-lactic Acid, PDLA)進行共混形成PLLA/PDLA(LD)共混聚合體,探討LD共混聚合體中立構複合物之結晶之行為。以微差掃描熱分析儀(Differential Scanning Calorimeter, DSC)觀察LD共混聚合體之結晶和熔融行為,以廣角X光繞射儀(Wide Angle X-ray Diffraction, WAXD)分析結晶結構,並以可加熱式偏光顯微鏡(Hot Stage Polarizing Microscope, HSPM)和掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)觀察LD共混聚合體中均聚物與立構複合物之結晶形態。
  DSC實驗結果顯示,LD50呈現單一立構複合物結晶,其餘LD共混聚合體均呈現均聚物與立構複合物兩種結晶。以modified Avrami方程式對PLLA、PDLA、和LD 50進行非等溫熔融結晶力學分析結果顯示,Avrami指數在3.2~3.6的範圍中,LD 50結晶速率明顯高於PLLA和PDLA。由WAXD結晶結構分析發現LD共混聚合體的PLA結晶繞射峰強度隨著PLLA和PDLA共混比例增加而明顯下降。以HSPM觀察LD共混聚合體中立構複合物之球晶成長過程,依 Lauritzen-Hoffman方程式進行二次成核分析,所有LD共混聚合體Lauritzen-Hoffman關係圖中皆觀察到兩段不同斜率之線性回歸直線,發現皆為regime II→III,轉移溫度在165 °C。HSPM和SEM觀察顯示,LD 30共混聚合體在205 °C與110 °C分段持溫後可觀察到同心圓結構。由各層之球晶半徑成長速率發現,在受限環境中結晶的LD 30均聚物,其結晶速率較在未受限環境下成長的PLLA與PDLA均聚物結晶慢。
摘要 ii
ABSTRACT iii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 理論背景 8
1.3.1 結晶動力學 8
1.3.2 Lauritzen-Hoffman二次成核理論 12
1.4 研究動機 16
第二章 實驗 17
2.1 實驗材料 17
2.2 實驗流程 18
2.3 實驗儀器與方法 19
2.3.1 可加熱式偏光顯微鏡(Hot Stage Polarizing Microscope, HSPM) 19
2.3.2 微差掃描熱分析儀(Differential Scanning Calorimeter, DSC) 19
2.3.3 廣角X光繞射儀(Wide Angle X-ray Diffraction, WAXD) 19
2.3.4 掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM) 20
第三章 結果與討論 21
3.1 熱性質分析 21
3.1.1 試樣準備與實驗 21
3.1.2 LD共混聚合體熱性質分析 21
3.1.3 Modified Avrami非等溫結晶動力學 25
3.2 晶體結構分析 27
3.2.1 試樣準備與實驗 27
3.2.2 LD共混聚合體晶體結構分析 27
3.3 二次成核動力學分析 35
3.3.1 試樣準備與實驗 35
3.3.2 LD 共混聚合體regime轉移分析 36
3.4 結晶形態分析 42
3.4.1 試樣準備與實驗 42
3.4.2 球晶的生長過程 43
第四章 結論 50
參考文獻 52
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