Zn催化左旋聚乳酸的熔体结晶行为研究

"该研究是关于左旋聚乳酸（PLLA）的结晶行为，采用DSC（差示扫描量热法），WAXD（广角X射线衍射）和POM（偏光显微镜）技术进行分析。研究发现在95至125℃的温度区间内，PLLA熔体结晶形成厚度约为14纳米的片状晶体，这些晶体在熔体等温条件下不易增厚。根据Avrami方程计算，PLLA的结晶模式表现为球晶生长，其最大结晶速率发生在约105.0℃，半结晶时间t1/2约为5.2分钟。此外，运用Lauritzen-Hoffmann（LH）理论分析了PLLA的结晶机制，发现其在107℃经历RegimeⅡ到RegimeⅢ的转变，Kg(Ⅱ)和Kg(Ⅲ)的比值与LH理论预测相符。该研究由国家自然科学基金资助，并指出聚乳酸的生物相容性、生物降解性和力学性能与其聚集态结构密切相关，是生物降解医用聚合物的重要候选材料。" 左旋聚乳酸（PLLA）是一种生物相容性良好、可生物降解的聚合物，广泛应用于生物医学领域。该研究针对PLLA的熔体结晶行为展开，通过三种不同的实验方法——差示扫描量热法（DSC）、广角X射线衍射（WAXD）和偏光显微镜（POM）来深入理解其结晶过程。DSC结果显示，PLLA在特定温度范围内能够形成薄片状的晶体，其厚度相对稳定，不倾向于在熔融状态下进一步增厚。这为理解PLLA的熔体处理工艺提供了基础。 进一步地，研究者应用Avrami方程分析了PLLA的结晶动力学，得出的Avrami指数n大约为3，这意味着PLLA的结晶过程以球晶的形式进行。同时，通过Arrhenius方程计算出的最大结晶速率温度约为105.0℃，表明在这个温度下，PLLA的结晶速度最快，半结晶时间t1/2约为5.2分钟，这为优化PLLA的结晶条件提供了关键参数。 Lauritzen-Hoffmann（LH）理论被用来解析PLLA的结晶机理，揭示了其在107℃时经历从RegimeⅡ到RegimeⅢ的转变。这一理论帮助科学家理解了PLLA结晶的动力学变化，其中Kg(Ⅱ)和Kg(Ⅲ)的比值与LH理论预测的一致，这表明PLLA的结晶过程遵循了经典的理论模型。 这项研究的意义在于，它不仅加深了我们对PLLA这种生物降解聚合物结晶行为的理解，还为改进PLLA的制备工艺和优化其性能提供了科学依据。由于PLLA的力学性能和可加工性，其在工程材料应用中的研究越来越受到关注，因此对其结晶行为的深入探究对于提升其在生物医学和其他领域的应用潜力至关重要。