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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
图 9 含 2%Talc 的 PLA 球晶直径与结晶时间的关系
图 7 2.5%PEG 同含量不同温度下的球晶直径跟时间的
关系 图 10 为含 1%Talc 的 PLA 在不同温度下测得的
球晶直径与结晶时间的关系折线图。分别测 110 ℃、
形态。PLA/Talc 共混物在 110℃等温结晶的偏光图片
112.5℃、115℃和 117.5℃四个温度，其对应斜率为
显示，所形成的晶粒的密度很大，球晶尺寸很小，这
0.007 μm/s、0.007 7 μm/s、0.009 6 μm/s、0.012 2 μm/s，斜
是因为在 110℃下，Talc 异相成核作用明显，PLA 成
核速度快，形成的成核场所较多，一定的时间内 PLA 率越来越大，表明球晶生长速率也越来越大，但是它
分子链在 Talc 上着附外延生长 ；另外，由于 PLA/ 成核时间越来越长，成核速度也越来越慢。一般情况
下，通过在 PLA 熔体中加入一些杂质，这里为 Talc，
Talc 共混物所形成的球晶很小，可能无法单层平铺，
使其成为晶核，从而增加晶核的形成速率和生成密度，
导致有多层重叠生长，而使最后偏光显示球晶界面不
就可以加快 PLA 结晶速率，从而达到提高 PLA 的结
清晰。
晶度和结晶温度 [8] 。
图 8 为 PLA/1%Talc 共混物在 110℃的 POM 图
（放大 200 倍）
（2）球晶生长速率分析 图 10 含 1%Talc PLA 在不同温度下球晶直径与结晶
时间的关系
如图 9 为添加含 2%Talc 的 PLA 球晶直径对时
间的关系折线图。从图 9 中可以看出，同一样品在 2.1.4 PLA/Talc/PEG 的 POM 图分析
120℃下观察的三个球晶折线图的斜率非常接近，虽然 （1）球晶形貌
成核时间和成核速率不一样，但不影响生长速率，都 如图 11 所示为 1%Talc、5%PEG 与 PLA 共混并
大约 0.019 3 μm/s。相比纯 PLA，明显加了滑石粉的 在 112.5℃下拍摄的 POM 球晶生长图 ( 放大 200 倍 )。
PLA 的生长速率要小，这主要是由于加入滑石粉，使 图中每相邻两张图的时间间隔为 6 min，当结晶时间
得核场较多，成核速度加快，球晶尺寸变小而且球晶 为 36 min 左 右 时， 球 晶 尺 寸 可 以达 到 50 μm 左 右。
长得很密，使得球晶生长速率降低。 PEG 改性 PLA 后，增大了 PLA 链段运动的自由体积，
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2018 第 44 卷 ·17·
