聚乳酸PLA是结晶性聚合物,在加工过程中会出现结晶现象,其结晶行为直接影响其宏观性能。
聚乳酸结晶形态有: 球晶、单晶、孪晶、串晶和微纤晶。熔体在冷却结晶时,球晶最为常见,球晶尺寸与结晶温度呈线性关系,结晶温度越高,球晶尺寸越大。另外,PLA 球晶的尺寸和形态还与结晶时间和共聚共混情况等有关。
PLA 的结晶过程分为两个阶段,第一阶段是成核阶段,随着时间的变化,PLA 链段会逐渐聚集在一起,呈现有序的排列,这些有序排列的链段尺寸一旦达到了临界值,便能形成一个足够大且热力学稳定的晶核。随后结晶便进入了第二阶段,即晶核生长阶段。PLA 由晶核作为起始点,首先是形成微纤晶,然后逐渐堆砌成稻草束状,向四面八方生长最终成为球形。过程如下图:

PLA 的单体为乳酸,它的α碳原子上连接着四个不同的原子和基团,具有旋光性,其光学异构体为L-乳酸和D-乳酸,因此生成的聚合物分为左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(PDLA)和消旋聚乳酸(PDLLA)三种异构体。其中PLLA和PDLA均为热塑性结晶聚合物,结晶度达40%,属于半结晶型聚合物,而PDLLA属于非结晶聚合物。
聚乳酸结晶形态有: 球晶、单晶、孪晶、串晶和微纤晶。熔体在冷却结晶时,球晶最为常见,球晶尺寸与结晶温度呈线性关系,结晶温度越高,球晶尺寸越大。另外,PLA 球晶的尺寸和形态还与结晶时间和共聚共混情况等有关。
PLA 的结晶过程分为两个阶段,第一阶段是成核阶段,随着时间的变化,PLA 链段会逐渐聚集在一起,呈现有序的排列,这些有序排列的链段尺寸一旦达到了临界值,便能形成一个足够大且热力学稳定的晶核。随后结晶便进入了第二阶段,即晶核生长阶段。PLA 由晶核作为起始点,首先是形成微纤晶,然后逐渐堆砌成稻草束状,向四面八方生长最终成为球形。过程如下图:
PLA 的单体为乳酸,它的α碳原子上连接着四个不同的原子和基团,具有旋光性,其光学异构体为L-乳酸和D-乳酸,因此生成的聚合物分为左旋聚乳酸(PLLA)、右旋聚乳酸(PDLA)和消旋聚乳酸(PDLLA)三种异构体。其中PLLA和PDLA均为热塑性结晶聚合物,结晶度达40%,属于半结晶型聚合物,而PDLLA属于非结晶聚合物。
