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21世纪以来,随着资源短缺和环境污染问题日益严重,寻找环境友好型的绿色材料已成为近年来人们关注的热点。其中,聚乳酸(PLA)具有良好的可再生性、可降解性和生物相容性,优异的可加工性和机械强度。然而结晶能力差、脆性等缺点限制了其应用。鉴于此,本文通过修饰的碳纳米管(MWCNTs)与PLA共混,再结合PLA立构复合(SC-PLA)的手段对PLA改性。探讨MWCNTs及MWCNTs接枝的不同聚合物协同作用对聚左旋乳酸(PLLA)和SC-PLA结晶性能的影响。首先,本论文研究羟基化多壁碳纳米管(MWCNTs-OH)作为成核剂对PLLA结晶行为的影响。结果发现MWCNTs-OH加入后,由于异质成核作用,使得PLLA的球晶密度增大、球晶尺寸减小,且熔融焓(ΔHm)增大,冷结晶温度(Tcc)降低了20℃左右。但随着MWCNTs-OH含量增加,ΔHm逐渐减小,说明MWCNTs-OH加入后,提高了PLLA的结晶性能,但含量过高时,其在PLLA基体中分散不均匀甚至聚集,阻碍了PLLA分子链的运动,从而使得高含量共混物结晶性能不如低含量。其次,合成了MWCNTs-OH接枝聚左旋乳酸(MWCNTs-g-PLLA)、MWCNTs-OH接枝聚己内酯(MWCNTs-g-PCL)和MWCNTs-OH接枝聚乙二醇(MWCNTs-g-PEG),研究了成核剂和增塑剂协同作用对PLLA结晶行为的影响。通过DSC表征,结果表明MWCNTs-OH接枝聚合物加入后,由于异质成核作用,Tcc显著降低。共混物的ΔHm增加,在MWCNTs-g-PEG含量为2wt%时ΔHm取得最大值。且PLLA的冷结晶峰随着MWCNTs-g-PEG含量的增加逐渐消失。表明MWCNTs-g-PEG对PLLA结晶促进效果最显著。同时,所有共混物的结晶速率增加,Avrami指数均在3左右,表明在未改变结晶方式的基础上,PLLA结晶性能得到改善。通过POM测试发现,共混物的球晶密度增加,球晶生长速率增大,表明MWCNTs-OH接枝不同聚合物作为添加剂时,在PLLA结晶过程中同时起到了成核和增塑作用。通过XRD测试发现,MWCNTs-g-PEG含量为1.5wt%时,衍射峰强度较大。再次表明MWCNTs-g-PEG对PLLA结晶改善效果最佳。再次,将不同比例的PLLA与PDLA共混,研究PLLA/PDLA共混物中同质晶体(HC)和立构晶体(SC)的竞争机制。DSC结果表明,随着两者质量比逐渐接近,共混物中SC结晶度增加,SC的熔融峰变大,HC的熔融峰几乎消失。POM结果显示,两者质量比相差较大时,可明显观察到球晶结构模糊,共混物中SC先结晶,然后以SC作为成核剂,均聚物分子链扩散并在其表面的缠绕粘附形成HC。XRD测试结果显示,当PLLA和PDLA的质量比相同时,共混物仅出现微弱的HC特征衍射峰,SC的特征衍射峰非常显著。最后,研究成核剂MWCNTs-OH与增塑剂PLLA、PCL、PEG协同作用对等量PLLA/PDLA共混物结晶性能的影响。DSC结果表明,随着MWCNTs-OH含量增加,SC结晶被抑制,HC结晶被促进;随着MWCNTs-OH接枝聚合物含量增加,HC结晶被抑制,SC结晶被促进。在MWCNTs-g-PEG含量为1.5wt%时ΔHm(SC)出现最大值,表明MWCNTs-g-PEG可最有效地促进SC结晶。通过POM测试发现,相比PLLA/PDLA共混物,三元共混物的球晶密度增大,尺寸减小,表明了添加剂的成核作用。随着MWCNTs-OH含量增加,SC的球晶生长速率显著降低,说明高含量MWCNTs-OH对SC结晶产生抑制作用。但加入MWCNTs-OH接枝聚合物后,三元共混物球晶的生长速率增加,说明PLLA、PCL和PEG作为增塑剂,提高了结晶过程中的分子链的运动能力。通过XRD测试发现,添加剂对PLLA/PDLA共混物中HC结晶改变不大。对于SC,分别在1wt%MWCNTs-OH、1.5wt%MWCNTs-OH接枝聚合物时,SC衍射峰强度最大。表明MWCNTs-OH接枝聚合物作为添加剂时,由于有柔软链段存在,其对SC结晶的促进作用大于MWCNTs-OH。