文章詳目資料

化工

  • 加入收藏
  • 下載文章
篇名 溫度與溶劑性質對聚左乳酸分子於稀薄溶液中結晶成長的影響
卷期 57:3
作者 黃一芳高祥倫黃星源阮至正
頁次 051-065
出刊日期 201006

中文摘要

此研究主要以穿透式電子顯微鏡觀察聚左乳酸(poly(L-lactic acid), PLLA)分子於不同恆溫條件下,在稀薄混合二甲苯溶液(0.1 wt% mix-xylene)中可能被誘發的結晶成長及型態演變(morphology evolution)。在原本不易進行結晶的90℃恆溫,發現可以藉由輕微的攪拌,促使且有圓弧鈍角端沿著a軸延伸的透鏡菱晶("a-axis" lenticular crystal)於溶液中大量出現。所獲得的電子繞射圖譜指出,這些透鏡菱晶為聚左乳酸分子Form的單晶。但由(010)繞射點(forbidden diffraction)的出現可知,單晶內的分子排列並不十分規則。結晶於持續恆溫成長過程中,其{100}面會隨著時間逐漸形成,而轉變為截角菱晶(truncated lozenge)。這個型態的演變,推測是由內部晶核所誘發的層晶增厚(lamellar thickening)行為逐漸向外擴張所造成。此增厚區以{100}及{110}為成長面,反應出在這些成長面有較大的成核能障,凸顯了增厚區非等向性成長的特性。 而在90℃持溫後,降低攪拌誘發結晶成長的溫度,可以發現{100}面的寬度亦隨著減小。這個結晶型態的演變指出,隨著溫度的下降,於{100}面成核的機率將快速增加。並且,由於較低溫的結晶成長(primary growth)可以更有效率的形成較完善的分子排列,而使得單晶內部層晶增厚的發展受到限制。因此在較低的結晶溫度,可觀察到內部有一截角菱晶狀增厚區的菱形結晶。 進一步以實驗設計瞭解當分子處於不同的溶解狀態時,攪拌可能誘發的結晶成長習性。發現增加結晶溫度或是使用較好的溶劑,都會使得分子於結晶表面成核的效率降低,結晶成長速度變慢,並造成寬度比L100/L110明顯的增加。而有趣的是,在0.3wt%濃度的對-二甲苯(para-xylene)溶液中,表面成核的效率,亦隨著黏度的下降而降低。因此推論,此黏度的下降,牽涉到一高分子與溶劑分子共同組成的有序相(pre-ordering state)。這個有序相的形成,使得聚在左乳酸分子在溶液中處於更穩定的狀態並古有較小的體積。於是溶液的黏度下降,並使表面成核的發生面臨一更大的能障,降低成核的機率。

英文摘要

關鍵知識WIKI

相關文獻