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左旋聚乳酸(PLLA)和右旋聚乳酸(PDLA)共混可形成立构晶(stereo-complex crystal，SC)，其比均聚物晶体的熔点高出～50℃，为高耐热性聚乳酸材料的开发提供了一种可能。另外，少量立构晶可作为PLLA或PDLA结晶的成核剂，显著提高聚乳酸的成核密度。因此，围绕立构晶的这两大特点，探索不同外场条件下PLLA/PDLA共混物中立构晶和α晶的形成机制以及相互作用对开发高性能聚乳酸材料具有重要的指导意义。本论文以等比例PLLA/PDLA共混物和PLLA为研究对象，探索了PLLA/PDLA共混物在不同温度条件下的结晶结构演变规律以及立构晶在不同外场条件下对PLLA结构和性能的影响，开展的主要内容和成果如下: 1.退火温度对等比例PLLA/PDLA共混物中立构晶形成机制的影响 借助同步辐射的X射线散射技术，从纳米尺度和亚微米尺度上，原位研究了等比例PLLA/PDLA在升温、等温和降温过程中的结构演变，揭示出PLLA/PDLA共混物中立构晶的形成机制及其与温度之间的关联。在升温过程中，无定形PLLA/PDLA共混物在冷结晶过程中主要形成α/α晶，表明共混物中PLLA和PDLA发生相分离。当温度升至α晶的熔点时，立构晶在PLLA和PDLA两相界面上形成。在此条件下等温退火，界面上形成的立构晶会阻碍PLLA和PDLA链的扩散，从而阻碍立构晶的进一步形成。当退火温度进一步升高，界面上形成的立构晶发生熔融，为PLLA和PDLA链的扩散提供了通道，在此条件下等温退火或降温，更多立构晶会迅速形成。研究结果表明，共混物中立构晶的最终结晶度强烈的依赖于扩散区的厚度。 2.熔融温度对等比例PLLA/PDLA共混物结晶行为的影响 结合差示扫描量热(DSC)、原位X-ray散射以及傅里叶变换红外光谱，系统研究了在不同熔融温度下高分子量PLLA/PDLA共混物在后续降温过程中的结晶行为。结果表明，在刚刚高于立构晶熔点的温度熔融，残余的立构晶均匀分散在PLLA/PDLA熔体中，降温过程中会诱导立构晶迅速结晶;升高熔融温度至立构晶熔融终止的温度，熔体中的小尺度有序结构以及强的链间相互作用在降温过程中会优先促进立构晶结晶，优先形成的立构晶作为α晶的高效成核剂，显著促进α晶的形成;当熔融温度进一步升高，小尺寸有序结构消失，链间相互作用减弱，在随后降温过程中立构晶结晶能力下降。 3.立构晶对PLLA应变诱导结晶的影响 选用PDLA、滑石粉(talc)以及PDLA/talc三种成核剂，利用原位X-ray散射技术研究了原位拉伸过程中成核剂对PLLA应变诱导结晶的影响，重点关注立构晶对PLLA应变诱导结晶的影响。在连续拉伸过程中，成核剂的成核效率是PDLA/talc＞PDLA＞talc。立构晶的物理交联作用，使含有PDLA的样品比其他样品在更低的应变下出现应变硬化。在快速拉伸至不同应变后等温结晶过程中，戒核剂对PLLA结晶的促进作用表现出应变依赖性。低应变下，立构晶显著提高了PLLA的结晶速率;高应变时，应变诱导结晶占据主导作用，成核剂的作用减弱。 4.立构晶对PLLA增韧改性的影响 结合立构晶的相容剂和成核作用以及柔性链段的增韧特性，选取PDLA-r-PCL无规共聚物作为PLLA的改性剂，初步探索此类共聚物对PLLA增韧改性的效果。研究发现，PDLA-r-PCL的加入对PLLA的热性能影响较小;随着PDLA-r-PCL含量的增加，PLLA的断裂伸长率增加，断裂强度下降的幅度与PDLA-r-PCL的分子结构密切相关。当PLLA/PDLA-r-PCL共混物中可形成少量立构晶时，PDLA-r-PCL提高PLLA断裂伸长率的同时，可维持其强度不变或略微升高。