| 简介： |
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孙敬茹，邓明虓，陈学思*，景遐斌
(中国科学院，长春应用化学研究所，高分子物理与化学国家重点实验室, Post:130022,tel:0431-5262112,xschen@ciac.jl.cn)
近年来，对嵌段共聚物的结晶形貌、结构以及理论方面的研究一直是高分子物理研究的一个热点。一些结晶性的聚合物在特定条件下可以呈现出复杂的消光图案，即黑十字消光同时伴有黑色同心环带，具有这种复合消光图案的球晶被称为环带球晶。许多研究工作表明，某些共聚物的环带球晶的消光花样不是由于片层扭转取向产生，而是由于共聚物两组分的交替分布或由于第二组分影响结晶组分分子的刚性所致。
本文采用了偏光显微镜对不同分子量的结晶性嵌段聚合物聚L-丙交脂－聚乙二醇（PLLA-PEG）在110℃等温结晶的形貌和结构进行了研究。结果表明，如图a,b在基底上都有PLLA-PEG明暗相间的环带球晶的生成，但当PLLA含量高达70％时（如图c），则没有出现规整环带球晶的消光图案,形成普通的球晶，这是因为PLLA含量的增高限制了PEG的结晶，导致PLLA自身的结晶。说明环带球晶的生成与高分子共聚组成含量相关。此外，另一个有趣的现象是在PEG5000-PLLA12000的球晶中出现了环形裂纹，目前形成的机理还不清楚，这可能与球晶的台阶式生长有关。
采用原子力显微镜研究了不同分子量的聚L-丙交脂－聚乙二醇在0.1wt%的聚合物浓度下，110℃的结晶情况。从原子力显微镜的高度图（图d,e,f）可以看出，三种聚合物都形成了规整的菱形片晶，并且片晶是垂直基底生长的，这种台阶式的生长又形成了片晶簇。前人认为，片晶簇中的片晶不断生长、分枝和向外发散，片晶簇边缘的片晶生长合拢后，形成球状结构。随后又考察了聚L-丙交脂－聚乙二醇在45℃的结晶情况，尽管结晶时间长达44小时，依然没有片晶的生成，只是在基质呈现上规整的粒子排布。可见结晶温度对结晶形貌，尤其是片晶的形成的影响非常大。有关环带球晶形貌与片晶结构的内在关系以及环带球晶形成机理等方面的内容还需进一步的探讨。
关键词：聚L-丙交酯，聚乙二醇，嵌段共聚物，环带球晶，偏光显微镜，原子力显微镜
STUDY ON CRYSTALLINE MORPHOLOGY OF POLY(L-LACTIDE) –POLY(ETHYL GLYCOL) DIBLOCK COPOLYMER
Jingru SUN, Mingxiao Deng, Xuesi * CHEN, Xiabin JING
State Key Laboratory of Polymer Physiics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, P. R. China, tel:+86-431-5262112,
email: xschen@ciac.jl.cn
The morphologies and structures of poly(L-lactide)-poly(ethyl glycol) block copolymer crystallized at 110℃and 45℃ have been studied by polarized light microscopy and atomic force microscopy. As shown in Fig.a, b, the ringed Spherulite developed. But when PLLA content reaches 70% (Fig.c), the ringed Spherulite can not form. Such result indicates that the formation of ringed Spherulite is related to the composition of component of polymer. A interesting phenomena observed in Fig c is that some cracks appear, but the mechanism of the cracks is not clear.
From the height images of atomic force microscopy (Fig.d,e,f), the regularly rhombic lamella structures were observed. The lamella developed on the matrix vertically .But there was no rhombic lamella when the block copolymer crystallized at 45℃, which indicates that the crystalline temperature has great influence on the crystalline morphologies. |
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