生物可分解聚酯與晶型或非晶型高分子摻合體之結晶形態與晶板自組裝

Translated title of the thesis: Crystalline Morphology and Lamellae Assembly in Biodegradable Polyesters Blend with Crystalline or Amorphous Polymers
  • 王 廣弘

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

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 Award2014 Apr 18
Original languageChinese
SupervisorEamor Woo (Supervisor)

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生物可分解聚酯與晶型或非晶型高分子摻合體之結晶形態與晶板自組裝
廣弘, 王. (Author). 2014 Apr 18

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