纳米压印调控PCL-b-PLLA受限结晶取向行为的研究

编号：NMJS06961

篇名：纳米压印调控PCL-b-PLLA受限结晶取向行为的研究

作者：戈欢 张发军 黄海瑛 何天白

关键词： 嵌段共聚物 纳米压印 晶体取向 熔体流动

机构： 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 中国科学院大学 Institut für Angewandte Physik

摘要： 以双结晶性嵌段共聚物聚ε-己内酯-聚左旋丙交酯(PCL-b-PLLA)为研究对象,利用纳米压印技术,借助原子力显微镜(AFM)和掠入射广角X-射线衍射(GIXRD)研究受限空间内聚合物的结晶取向行为.根据PCL和PLLA结晶顺序的差别,可以将结晶过程分为一步结晶(T-Tc,PCL)和两步结晶(T-Tc,PLLATc,PCL).在一步结晶过程中,PCL晶体被限制在模板中并且通过改变压印方式(熔体直接压印,R1或室温压印(RT)后再升温,R2),可在受限空间内获得长程有序的PCL晶体,晶体的快速生长方向(b轴)分别沿着垂直于(N)和平行于(P)模板的长轴方向.晶体生长方向的改变与压印过程中受限空间内熔体流动产生的取向以及嵌段共聚物分子链受限作用有关.在两步结晶过程中,虽然PCL和PLLA晶体被限制在受限空间内,但是PLLA在较高的温度下结晶,压印形成的熔体流动产生的剪切取向在结晶前会很快回复到平衡态,而处于熔融态的PCL对PLLA分子链的运动无明显的限制作用,受限空间内PLLA晶体无明显取向结构.随后第二步PCL结晶时,PLLA晶体为受限空间内的PCL提供了更多的成核位点,导致受限空间内PCL晶体同样无明显长程有序性.