随着石油能源的不断枯竭和环境污染的不断加剧,社会如何可持续发展成为当今世界面临的一个重要问题。在提倡节能减排和发展低碳经济的背景下,研究者把更多的目光投向了可降解的、对环境友好的高分子材料。近年来一种新型可生物降解的热塑性高分子材料——聚乳酸引起了人们的强烈关注。
聚乳酸(PLA)作为一种可生物降解的聚合物,具有可由生物发酵的乳酸分子直接聚合得到,属于可再生资源,而且在自然界中能够降解为对人体无害的乳酸,无毒,不会造成对环境的污染等优点,受到了来自基础和实用方面的学者的广泛关注。聚乳酸可用于生物医学领域,如人体植入性材料(如骨钉等),手术缝合线。因其和药物有很好的生物相容性的优点,可用于药物缓释系统。此外,由于其生物降解性和良好的机械性能,使其成为很有前景的制造一次性产品的材料,如婴儿尿布、纸杯、塑料袋和电影幕布等。
根据结晶条件的不同,聚左旋乳酸[PLLA,Poly-(L-Lactide)]晶体具有三种结晶类型:α晶型,β晶型,γ晶型。此外,研究人员还发现了PLLA的α′晶(准晶α)的形式。常压下,α′晶体多形成于100℃以下,而α晶则形成于超过120℃。α′晶被认为是一种构象无序的α晶体,其晶格间距较α晶略有增加,且在加热后可变成稳定的α晶。目前,由温度诱导PLLA的结晶行为的研究较多,但是关于PLLA在高压下的结晶行为的研究却相对较少。(www.daowen.com)
Ahmed等(2009)研究发现:处理压强增大到约650MPa后,PLLA的结晶度显著降低。Asai等(2013)研究了PLLA在超临界二氧化碳中的晶型转变,发现一定压强下随着温度升高,非晶PLLA直接转变为α晶而不经过α′晶。Huang等(2010)采用时间分辨同步加速器SAXS观测到在100MPa以上α′晶体转变到α晶。这些研究结果表明:PLLA在高压下的结晶行为有别于常压时的结晶行为。
由于目前关于PLLA在高压下的结晶行为和机制还不太清楚,研究聚左旋乳酸在高压强下的晶体结构和微观形貌具有潜在的应用价值和重要意义。
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