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研究与开发 毛佩林·PLA/Talc 复合材料结晶动力学研究

1.3.2 PLA/Talc 复合材料的制备 时间的关系。从图中可以看出，球晶直径与结晶时间
试样中加入滑石粉含量分别为 1%、2%、3%、4% 成线性关系，其斜率即为此温度下的 PLA 样品的球晶
（质量分数），具体配比见表 2。 生长速率。从图中可进一步看出，虽然三个球晶的晶
表 2 PLA/Talc 复合材料配方 核形成时间各有差异，但球晶生长速率非常接近，约
编号 PLA/g Talc/g 为 0.023 7 μm/s，表明样品中球晶生速率不受晶核形
1-1 60 0.6
1-2 60 1.2 成速度的影响。
1-3 60 1.8
1-4 60 2.4
准备好的试样分别标记为 PLA-1%Talc、PLA-
2%Talc、PLA-3%Talc、PLA-4%Talc。
1.3.3 PLA/Talc/PEG 复合材料的制备
设计样品的具体配方见表 3，如 PTa 2 PEG 5 表示
Talc 含量为 2%（质量分数）、PEG 含量为 5%（质量
分数）的 PLA 共混物。
表 3 PLA/Talc/PEG 复合材料配方
编号 PLA/g Talc/g PEG/g
纯 PLA 60.0 0.0 0.0
PLA/5%PEG（PPEG 5 ） 57.0 0.0 3.0
PLA/1%Talc（PTa 1 ） 59.4 0.6 0.0
PLA/1%Talc/5% (PTa 1 PEG 5 ) 56.4 0.6 3.0
图 2 纯 PLA 在 120℃时球晶直径与结晶时间的关系
2 实验结果与讨论 图 3 所示的是不同结晶温度时纯 PLA 样品的球晶
2.1 POM 图分析 直径与结晶时间的关系。当结晶温度高于 125℃时，纯
2.1.1 PLA 的 POM 图分析 PLA 样品难以成核 ；当结晶温度低于 117.5℃时，POM
（1）球晶形貌 视场中球晶数量过多，无法跟踪测量球晶的直径变化。
从图中可以看出，在不同的结晶温度下 PLA 样品的球
如图 1 为纯 PLA 在 122.5℃恒温拍摄的 POM 图，
晶直径与结晶时间均保持良好的线性关系。从它们的
图片间隔时间为 7.5 min。从图上可以明显看出纯
斜率可以出，随着结晶温度的升高，PLA 样品的球晶
PLA 的球晶少而且模糊，球晶尺寸随着结晶时间延长
生长速率越大，说明其结晶速率越快。当结晶温度为
而变大，球晶轮廓不够清晰，但仍能明显看出是十字
125℃时，PLA 的球晶生长速率达到 0.025 9 μm/s。
消光图像球晶状。当结晶时间为 30 min 时，球晶直径
达到 30 μm。

图 1 为 PLA 在 122.5℃下的 POM 图（200 倍）

（2）球晶生长速率分析
为了计算纯 PLA 样品的球晶生长速率，本实验选
取不同结晶温度下 POM 照片中的三个球晶进行连续 图 3 纯 PLA 同含量不同温度球晶直径跟时间的关系
跟踪并测量其球晶直径，并计算其球晶生长速率。图
2.1.2 PLA/PEG 的 POM 图分析
2 所示的是在 120℃下纯 PLA 样品的球晶直径与结晶
（1）球晶形貌

年
2018 第 44 卷 ·15·