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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 高分子 » 【交流】为什么聚乳酸很脆，而其他工程塑料不脆呢？
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vmuch520

至尊木虫 (文坛精英)
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9楼: Originally posted by 向高分子挺进 at 2017-11-19 11:50:04
聚乳酸的分子链中含有半刚性结构单元，导致其分子链运动能力不强，反应到宏观上---结晶，就不易结晶了，所以就聚乳酸本身而言，结晶是不太易的。脆主要是由于分子链为半刚性，进而分子链缠结程度不大，受外力作用， ...

看似有道理但也不太对。聚乳酸容易结晶与否跟链规整性有关。如果光学纯度低，那就不易结晶。
聚乳酸并不是天然的脆，所谓的由于刚性而分子链缠结少的解释也是似是而非的（还是聚碳酸酯，刚性大不大？它脆吗？）。如果制样后，聚乳酸不发生物理老化，其韧性很好（有相关文献），怎么解释？本来有缠结后来没了？而物理老化的本质至今在金属，高分子等多学科中均是个难题。

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11楼2017-11-19 15:52:37
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化工一小白

新虫 (正式写手)
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每个产品都需要改性才能有需要的性能

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12楼2017-11-19 21:31:48
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向高分子挺进

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10楼: Originally posted by vmuch520 at 2017-11-19 15:43:19
从苯环那边看过来难道不是吗？要说刚硬，苯环更刚性，但PC并不脆。
...

聚碳酸酯PC的重复单元是[-O-R-O-CO-]，不管是从苯环这边，还是从酯基这边看，没有你说的（C-COO-）结构啊？
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13楼2017-11-20 15:19:47
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向高分子挺进

木虫 (小有名气)
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11楼: Originally posted by vmuch520 at 2017-11-19 15:52:37
看似有道理但也不太对。聚乳酸容易结晶与否跟链规整性有关。如果光学纯度低，那就不易结晶。
聚乳酸并不是天然的脆，所谓的由于刚性而分子链缠结少的解释也是似是而非的（还是聚碳酸酯，刚性大不大？它脆吗？）。如 ...

就聚乳酸本身而言，不能以链结构来评估其结晶性，这点我认同你的意见。但用分子缠结这个理论是可以评估材料的脆韧性，查文献[1]知聚乳酸PLA的缠结分子量Me为8300g/mol，查文献[2]知聚碳酸酯PC的Me为1780g/mol，从数据上可以说明PC的分子链更易形成缠结，因此按照分子缠结理论的解释，PC比PLA韧一些。另外，经物理老化处理后的PLA，其分子缠结密度是下降的，也就是分子链的缠结点变少了，因此变脆。

文献[1]Favis, Morphology development in poly (lactic acid)/polyamide11 biobased blends: Chain mobility and interfacial interactions, Polymer,2017.
文献[2]SOUHENG WU,Predicting chain conformation and entanglement of polymers from chemical structure,POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,1992.
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14楼2017-11-20 17:19:42
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vmuch520

至尊木虫 (文坛精英)
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14楼: Originally posted by 向高分子挺进 at 2017-11-20 17:19:42
就聚乳酸本身而言，不能以链结构来评估其结晶性，这点我认同你的意见。但用分子缠结这个理论是可以评估材料的脆韧性，查文献知聚乳酸PLA的缠结分子量Me为8300g/mol，查文献知聚碳酸酯PC的Me为1780g/mol，从数据上可 ...

两者之间的编结分子量对比并不能作为韧性与否的根据。物理老化是侧基小尺寸单元的局部结构运动，它又是怎么快速解编结（聚乳酸一般室温放置一天即变脆）的呢？通常在远低于其Tg以下的室温也能发生物理老化。何况聚乳酸的使用数均分子量通常为十万以上，远大于此文献的编结分子量。
或许这些问题应暂无定论，值得研究。

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15楼2017-11-20 18:24:02
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