非晶聚乳酸拉伸作用下应变诱导分子有序与取向结晶机制

作为一种低结晶速率聚酯，聚乳酸在高弹态拉伸时却表现出显著的应变诱导结晶特征。过去报道所采用的X射线方法基本上只关注中间相与晶体结构的形成，而对分子内构象有序以及中间相与取向结晶之间的转变机制缺乏足够的认识。基于此，本项目拟借助（显微）傅立叶变换红外光谱在表征分子取向、构象转变与结晶等方面的优势，并结合二维广角X射线衍射等研究手段，探索分子取向与外场作用参数及缠结网络伸展、解缠结之间的对应关系，揭示应变诱导分子内构象有序和分子间有序的关系，阐明取向结晶机制及其与中间相之间的内在联系，进一步丰富和发展外场诱导高分子结晶理论，为预测和控制聚乳酸微观结构和性能提供科学依据，具有非常重要的理论意义与现实意义。

本项目采用显微红外光谱等研究手段，系统研究了非晶态聚乳酸拉伸过程中结构形成及其转变。阐明了分子取向与缠结网络伸展及解缠结的关系，指出只有当分子链达到极限伸长时才能导致内聚力较强的中间相以及应变诱导结晶的出现；揭示了拉伸过程中分子内有序与分子间有序的内在联系，发现分子间有序能够有效地促进分子内有序并提高分子取向；基于中间相－晶体转变以及成核生长过程，明确了聚乳酸应变诱导取向结晶机制。. 本项目研究不仅丰富和发展了外场诱导高分子结构形成理论，还为控制聚乳酸微观结构和性能提供了科学依据。研究工作得到了国内外同行的认可，在本领域国际刊物上发表SCI论文5篇。项目研究按计划顺利实施完成，取得了预期研究结果，并达到了预期研究目标。