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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

如图 4 所示的是 PLA/5%PEG 共混物在 100℃下 图 6 是含 PEG 的 PLA 共混 物在 115 ℃得 出的同
的等温结晶偏光显微照片，从图中可以很清晰地看到 温不同含量的四条球晶尺寸对时间关系的折线图 ( 分
PEG 改性 PLA 共混物的球晶生长过程，在偏光下球 别为含 PEG2.5%、5%、7.5% 和 10% 四种含量 )。当
晶的黑十字消光现象明显，晶粒密度较低，球晶生长 PEG 含量分别为 2.5%、5%、7.5% 和 10% 时，其对应
完善，球晶尺寸较大，这主要是因为纯 PLA 分子间作 球晶斜率分别为 0.025 6 μm/s、0.042 7 μm/s、0.061 6
用力强，分子链运动能力弱，PEG 改性 PLA 后， 增 μm/s 和 0.043 8 μm/s。由图可以看出，当含量从 2.5%
大了 PLA 链段运动的自由体积，提高了分子链段迁移 增加到 7.5% 时，斜率也随之增加，也即球晶生长速
能力，使其规整排列参与到结晶，故能形成较为完善 率增加，当含量增加到 10% 时，斜率又变小，由此可
的球晶，随着时间的推移，要有更多聚乳酸分子参与 以看出，7.5% 含量的 PEG/PLA 共混物球晶生长的最
结晶，从而球晶尺寸越来越大，直至相互交错在一起 快。
无法继续生长 [7] 。而纯 PLA 明显不够清晰与完整，这
就 是 因 为 纯 PLA 分 子 间 作 用 力 强， 相 比 图 1， 可 以
看出，PEG 能够明显改善 PLA 的结晶状况。

图 4 PLA/5%PEG 共混物在 100℃下的 POM 图（200 倍）
图 6 PEG 同温度不同含量生球晶直径跟时间的关系
（2）球晶生长速率分析
图 7 是 2.5%PEG 同含 量不同温 度下得 出的球晶
图 5 为添加 7.5%PEG 的 PLA 共混物在偏光显微
直径与结晶时间的关系折线图。由图 7 可以看出，球
镜下得出的球晶尺寸同时间的线性关系图。该样也是在
晶 直 径 与 时 间 成 良 好 的 线 性 关 系。 图 7 总 共 有 7 个
不同温度下任选三个球晶跟踪测量观察的，可以看出，
温度，分别为 102.5 ℃、105 ℃、107.5 ℃、110 ℃、
三个球晶的生长速率也是比较接近的，约为 0.046 8 μm/s，
112.5℃、115℃和 117.5℃，其对应球晶生长速率为
相比图 2 明显看出其斜率要比纯 PLA 的大，即提高了
0.011 μm/s、0.016 2 μm/s、0.019 7 μm/s、0.020 2 μm/s、
球晶生长速率，但成核速度无明显影响，另外球晶尺
0.022 7 μm/s、0.025 6 μm/s 和 0.026 5 μm/s，可以看
寸也相对长的更大，也验证了前面的理论。
出球晶生长速率越来越大。当温度低于 102.5 ℃ 时，
球晶长得比较密而且小，难以跟踪测量其球晶直径 ；
当温度高于 117.5℃时，样品难以结晶，或者球晶边
界不清晰，长不完全，难以测量。总之，添加了 PEG 后，
增大了 PLA 链段运动的自由体积，提高了分子链段迁
移能力，使其规整排列参与到结晶，故能形成较为完
善的球晶，同时明显增加了结晶速率。
2.1.3 PLA/Talc 的 POM 图分析
（1）球晶形貌
如图 8 表示 Talc 含量为 1% 时，PLA 共混物在
110℃的偏光显微照片。从图中可以看出 PLA/Talc 共
图 5 7.5%PEG 的 PLA 共混物球晶尺寸同时间关系 混物呈现典型的黑十字消光图形，说明形成的是球晶

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