聚乳酸/聚對苯二甲酸丙二酯掺合體之結晶動力學及形態學與相容性之研究

Crystallization kinetics, Morphology and Miscibility of Poly(L-lactic acid) and Poly(Trimethylene Terephthalate) Blends

劉秉塵(Bing-Chen Liu)

指導教授 ： 程耀毅

國立臺北科技大學/工程學院/有機高分子研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2008.00211

摘要

本研究利用微分熱卡掃瞄計，來分析聚乳酸(PLA)/聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)掺合體之等溫與非等溫結晶動力學。從結果發現，此雙成份系統隨著成分比例的不同，呈現著不同的結晶及融熔行為。在等溫結晶學方面，我們在選定的溫度範圍190~200℃內，利用Avrami方程式來描述等溫結晶動力學，並且發現Avrami的成核指數約皆略小2.5。隨後使用Hoffman-Weeks的方法，來預測各個不同組成的平衡熔點。另外又從熱重損失分析儀(TGA)結果發現，隨著PTT含量的增加，殘餘量也增加。在我們觀察了一系列的熱分析實驗之後，我們認為PLA/PTT的掺合體在PTT少於5%或者是PLA少於10%時，是部份相容的，這個推測結果是從DSC的結論得知，此雙成分系統在這此條件成份下只有一個明顯的玻璃轉移溫度，其他成分比例則否。另外隨著PTT加入的含量增多，掺合體的Tg也會伴隨PTT含量增多而下降。
在形態學方面，我們利用電子掃描顯微鏡(SEM)及X光繞射分析儀(XRD)及偏光顯微鏡(POM)來觀察融熔結晶與冷結晶結晶構造的不同，從POM結果我們可以明顯的看到此兩種不同結晶方法的結晶構造蔚為不同。

關鍵字

聚乳酸 ； 聚對苯二甲酸丙二酯 ； 等溫結晶動力學 ； 相容性 ； 玻璃轉移溫度

並列摘要

In this work, the isothermal and nonisothermal crystallization behavior of Poly(L-lactic acid)(PLA) and Poly(Trimethylene Terephthalate)(PTT) blends were investigated with differential scanning calorimetry(DSC). The results suggested that the binary blends showed different crystallization and melting behaviors with their different composition of PLA and PTT. In isothermal crystal, the Avrami equation was applied to describe the kinetics of the crystallization in the range temperature 190~200℃. The values of the Avrami exponent, n, was less than 2.5 . Hoffman-Weeks method could predict the equilibrium melting point of each blend. Thermal gravimetric (TGA) result shows the residue will improve with the increase of PTT. From observation of all thermal analysis, we found that PLA/PTT blends with PTT less than 5% and PLA less than 10% are partially miscible because of the appearance of a single glass-transition temperature.
We also used scanning electron microscopy(SEM), polarized-light microscopy (POM) and X-ray diffraction (XRD) to observe the morphology of each blend. Under the POM, The results clearly show the different morphology of melt and cold crystallization

並列關鍵字

PTT ； PLLA ； Isothermal Crystallization Kinetics ； Miscibility ； glass-transition temperature

參考文獻

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