118. Rheologically Determined Critical Shear Rates for Shear-Induced Nucleation Rate Enhancements of Poly(lactic acid)
作者：Yong Zhong, Huagao Fang, Yaqiong Zhang, Zhongkai Wang, Jingjing Yang, and Zhigang Wang
關(guān)鍵字：聚乳酸，結(jié)晶，成核，剪切，流變學(xué)
論文來(lái)源：期刊
具體來(lái)源：ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2013, 1, 663–672
發(fā)表時(shí)間：2013年
Rheologically Determined Critical Shear Rates for Shear-Induced Nucleation Rate Enhancements of Poly(lactic acid)
(流變學(xué)方法確定增強(qiáng)聚乳酸剪切誘導(dǎo)結(jié)晶成核速率的臨界剪切速率)
摘要：通過(guò)流變學(xué)方法研究了不同剪切條件下聚乳酸非等溫和等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。通過(guò)偏光顯微鏡（POM）觀察了不同剪切條件下等溫結(jié)晶過(guò)程中球晶的成核和生長(zhǎng)。在臨界剪切速率確定的前提下進(jìn)行了聚乳酸剪切誘導(dǎo)成核速率增強(qiáng)研究，在該剪切條件下聚乳酸中最長(zhǎng)鏈（高相對(duì)分子量組分）被認(rèn)為發(fā)生了拉伸。聚乳酸熔體在不同剪切流動(dòng)區(qū)域的轉(zhuǎn)變可以由與最長(zhǎng)鏈的蛇行時(shí)間和Rouse時(shí)間相關(guān)的兩個(gè)特征韋森伯格數(shù)來(lái)決定，這兩個(gè)特征時(shí)間可以通過(guò)聚乳酸在參考溫度190oC的離散麥克斯韋松弛時(shí)間譜和阿倫尼烏型溫度依賴的平移因子aT確定。與靜態(tài)條件下相比，聚乳酸結(jié)晶速率通過(guò)剪切獲得了顯著的提高，通過(guò)增加剪切速率和剪切時(shí)間可增強(qiáng)聚乳酸的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。更有趣的發(fā)現(xiàn)是在一定的剪切速率條件下，剪切時(shí)間存在著一個(gè)臨界值，超過(guò)這個(gè)臨界值以后，進(jìn)一步增加剪切時(shí)間并沒(méi)有顯著導(dǎo)致結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的增強(qiáng)。偏光顯微鏡觀察結(jié)果表明，剪切誘導(dǎo)聚乳酸結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的加速是通過(guò)增加成核密度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨后的球晶生長(zhǎng)速率則基本保持不變。文中應(yīng)用了一個(gè)基于剪切誘導(dǎo)額外成核和剪切速率關(guān)系的動(dòng)力學(xué)模型，可以很好地預(yù)測(cè)剪切時(shí)間對(duì)聚乳酸等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響。