本研究使用微分掃描熱卡計 (differential scanning calorimeter DSC)、偏光顯微鏡 (polarized optical microscope POM)、原子力顯微鏡 (atomic force microscope AFM) 、穿透式電子顯微鏡 (transmission electron microscope TEM)來探討生物可分解高分子:右旋聚乳酸 [poly(D-lactic acid) PDLA]、左旋聚乳酸 [poly(L-lactic acid) PLLA]和低分子量的聚丙二醇己二酸酯 [poly(1 3-trimethylene adipate) PTA]之兩成份摻合系統的特定比例之相行為與其特殊的雙重結晶型態;以及聚乙二醇丁二酸酯 [poly(ethylene succinate) PESu]與非結晶性高分子聚甲基丙烯酸酯 [poly(methyl acrylate) PMA]之兩成份摻合系統的相行為與其結晶型態。 第一部份:聚丙二醇己二酸酯對右、左旋聚乳酸與其錯合物之影響:在球晶形貌、結晶成長機制之探討 PDLA / PTA 摻合系統於 80/20、50/50比例下為具有 UCST 相行為的相容系統;並選擇在該比例下進行不同膜厚、不同結晶溫度的恆溫結晶之比較,在10 μm的膜厚下,發現兩階段成長的球晶;在 1 0 μm的膜厚下,PDLA / PTA = 50/50 產生雙重的結晶行為,並針對其特殊的雙重結晶討論其成長機制。不同膜厚試樣的熔融結晶之共同點為第一種球晶為經典的摻入 PTA 之後所表現的 PDLA 結晶;而第二種球晶係為混摻系統中未與 PTA 完全作用的 PDLA,故以其標準的負型且環帶狀的球晶生成。而在10 μm膜厚的結晶所發現的兩階段球晶成長,其機制可以由1 0 μm的膜厚的雙重結晶反向推導而得。另外,以等比例 PDLA 與 PLLA 所形成的立體錯合物 (stereo-complex)對於三成份的摻合系統 PDLA / PLLA / PTA 裡誘導生成的 homo-polymer結晶去做球晶形貌與結晶型態的探討。最後,將系統裡的 PTA 以不定形的 PMA 替換;抑或是以 PDLA 互為掌性 (chiral)異構物的 PLLA,同樣以 PTA 混摻之,比較出 PTA 對於聚乳酸特殊結晶形貌的表現。 第二部份:聚乙二醇丁二酸酯與聚甲基丙烯酸酯摻合系統之結晶型態、晶板自組裝、相行為分析 PESu / PMA摻合系統為具有 UCST 相行為的相容系統。選擇在完全相容的摻合比例 (5~15%的PMA) 去進行不同膜厚、恆溫結晶溫度的熔融結晶比較,可觀察到多重的結晶形貌。這是首次結晶性的 PESu 與彼此不具氫鍵作用力的不定形高分子 PMA 被發現多重的結晶行為。另外,當以熔融結晶的方式,在特定摻合濃度、超薄膜厚的結晶條件下,可得到菱形的順時針單晶成長,以利於晶板排列的討論。由清晰且明白的AFM在微觀尺度下的結晶表面分析,可以解釋在此摻合系統,利用熔融結晶的方法得到 PESu 單晶的證據。
Date of Award | 2014 Apr 18 |
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Original language | Chinese |
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Supervisor | Eamor Woo (Supervisor) |
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