新穎觀點論述環帶球晶內部晶板

Translated title of the thesis: Novel Approaches to Dissertate Interior Lamellae in Ring-banded Spherulites
  • 張 詩敏

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究利用微分掃描熱卡計(differential scanning calorimeter DSC)、偏光顯微鏡(polarized optical microscopy POM)、傅立葉轉換紅外光譜儀(Fourier-transform infrared spectroscopy FT-IR)、廣角X光繞射儀(wide-angle X-ray diffraction WAXD)、掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscopy SEM)以及原子力顯微鏡(atomic force microscopy AFM) 分別探討:低分子量左式聚乳酸 [low-molecular-weight poly(L-lactic acid) LMw-PLLA]/右式聚乳酸 [ploy(D-lactic acid) PDLA]/聚對位乙烯基酚poly(4-vinyl phenol) PVPh] 高分子摻合體系統的球晶形貌、晶板微結構、成長機制;以及長碳鏈之聚對苯二甲酸十二二酯 (poly(dodecamethylene terephthalate P12T) 的球晶形貌、晶態行為與晶板形貌結構分析。 LMw-PLLA/PDLA/PVPh 摻合系統部分,先將之PLLA與PDLA同比例摻合形成立體錯合物 (stereocomplex) 再添加不同比例的非晶形高分子 PVPh 形成三成份摻合體 (sc-PLA/PVPh)。透過調整組成比例、結晶溫度,於 sc-PLA/PVPh摻合比例 70/30,及結晶溫度區間Tc = 165~172 oC內,首次發現有結合 ring/ringless 雙重形貌的球晶生成,球晶特徵為在中心生成環帶,球晶達到一定程度的直徑後,改以無環帶的狀態繼續生長到完全結晶,這種特殊的現象需調整相關條件參數 (熔融時間、結晶溫度、樣品膜厚) 才能生成,造成這種雙重形貌的球晶,可能原因為樣品在消除熱歷史時,並未完全消去晶核,加上非晶形高分子 PVPh 添加比例高達 30 wt%,在熔融時間較低的樣品上分散不均勻,造成球晶在成長過程中受到阻礙,進而形成結合 ring/ringless 雙重形貌的球晶。 P12T 的系統中,在POM下可以觀察到兩種類型環帶球晶,一為生成結晶溫度較低 (Tc = RT~99 oC) 的雙重環帶球晶 (double ring-banded),能夠同時在薄膜 (厚度1~5 μm) 與塊材 (厚度10~30 μm) 樣品中觀察到。P12T 在薄膜狀態下,利用 AFM 掃描樣品,發現隨著熱處理時間改變,球晶表面晶板從圓球形晶板轉變為皺褶狀與平坦的晶板。研究中不只對環帶球晶的表面進行觀察亦將P12T的塊材樣品進行結晶及斷裂,分析其三維尺度下環帶球晶內部的晶板。另一種生成結晶溫度較高 (Tc = 100~110 oC) 的同心暗線環帶球晶 (concentric ring-banded) 此種球晶只能在薄膜狀態下 (厚度500nm~3μm) 生成。透過原子力顯微鏡觀察,球晶表面全由 flat-on 晶板組成,其生成原因為晶板於成長過程中,由非線性的擴散造成crystal-rich band及crystal-poor band 規律且交替性的出現,而生成此類環帶的構造。
Date of Award2014 Jan 17
Original languageChinese
SupervisorEamor Woo (Supervisor)

Cite this

'