聚乳酸“脆”性的微觀成因解析?-蘇州青田新材料有限公司

材料宏觀性能是微觀結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)，聚乳酸的“脆”由分子與聚集態(tài)特性決定，涂料助劑為其改性提供了有效方向。

第一重“鎖”：分子鏈的“僵硬身段”

聚乳酸分子主鏈的甲基側(cè)基，如同在柔性分子鏈上規(guī)律綁定小硬塊，直接導(dǎo)致兩大問題：

- 鏈段運(yùn)動(dòng)受阻，宏觀表現(xiàn)為材料剛硬、缺乏柔順性；

- 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度偏高，常溫下鏈段“凍結(jié)”，無法耗散沖擊能量，這也使得聚乳酸與涂料助劑復(fù)配時(shí)需嚴(yán)控相容性。

第二重“鎖”：結(jié)晶的“僵硬骨架”

聚乳酸加工冷卻時(shí)，分子鏈會(huì)部分形成規(guī)整晶體，雖能提升強(qiáng)度與耐熱性，卻對(duì)韌性構(gòu)成威脅：

- 晶體本身硬脆，受力易成為應(yīng)力集中點(diǎn)引發(fā)裂紋，特定涂料助劑可通過調(diào)控結(jié)晶過程改善此問題；

- 晶體間的非晶區(qū)被“錨定”分隔，鏈段運(yùn)動(dòng)受限，引入涂料助劑則可通過界面作用增強(qiáng)其活動(dòng)性。

第三重“鎖”：微裂紋的“閃電擴(kuò)張”

聚乳酸對(duì)缺口極敏感，表面劃痕、內(nèi)部雜質(zhì)均會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)。微裂紋產(chǎn)生后，因缺乏耗能機(jī)制會(huì)快速擴(kuò)展導(dǎo)致斷裂，而界面改性類涂料助劑可提升材料表面致密性，減少缺口并延緩裂紋擴(kuò)展。

綜上，聚乳酸“脆”的原因是能量吸收能力弱，而非強(qiáng)度不足。涂料助劑作為多功能改性物質(zhì)，在優(yōu)化其微觀結(jié)構(gòu)、提升韌性方面的應(yīng)用潛力，已成為研究熱點(diǎn)。

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