聚3-羟基烷酸酯异相成核结晶的研究

本论文以具有巨大应用前景的PHBV作为研究对象，针对PHBV结晶速率低，易产生二次结晶，从而严重影响其加工性能和力学性能的稳定性等方面的缺点，根据PHBV的分子结构和脆性的机理分析，试图采用添加成核剂的方法，提高PHBV的结晶速率和结晶度，从而缩短PHBV的加工成型周期，控制其聚集态结构，提高其制品的稳定性，改善材料的物理力学性能。并在此基础上，探讨PHBV异相成核结晶的机理，加深成核剂对聚合物有效成核机理的认识，更好的理解聚合物结晶过程。1．添加成核剂的量达到0.5wt％时，对苯二甲酸（TPA）对PHBV起到了显著的结晶成核作用。结晶起始温度提高了约20℃，结晶速率达到最大值所对应的温度T_p提高了30℃，结晶烙增加了15J/g，结晶速率提高了4.4倍。这些数据表明，TPA是一种对PHBV极为有效的成核剂。2．加入成核剂TPA的PHBV表现出典型的双熔融行为，主要原因是TPA对PHBV的结晶成核作用和PHBV的熔融再结晶。低温侧的熔融峰对应着PHBV自熔体降温过程形成的结晶，高温侧的对应着PHBV升温过程中形成的结晶。3．TPA的成核作用大大的改变了PHBV的形态结构，使PHBV的球晶尺寸明显减小，球晶数量增大。4．TPA使PHBV晶体在（110）和（020）方向上微晶尺寸变大，晶区和非晶区的电子密度差增大。5．添加0.5wt％的TPA后，PHBV的断裂伸长率从4％提高到10％。6．TPA、IPA、淀粉和山梨醇对PHBV的结晶都具有很明显的成核作用，其原因可能是化学结构上都具有极性基团。7．红外光谱研究没有能够有效的给出PHBV与TPA是否存在特殊相互作用，从而导致TPA对PHBV的结晶成核作用的证据，但是，PHBV拨基伸缩振动谱带随温度的变化却给出了TPA对PHBv的结晶成核作用始于160℃高温。