第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛
2023
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聚乳酸双向拉伸膜(BOPLA)具有力学强度高、透明度好和生物可降解等特性，成为替代聚丙烯双向拉伸膜等不可降解石油基薄膜理想材料。由于聚乳酸分子链中酯基的存在，成核位垒高，结晶速率慢，结晶度低，导致耐高温性能不足。如何调控聚乳酸在双向拉伸过程中应变和温度耦合场作用下的结晶行为并提高其耐热性能是学术界和工业界一直未解决的关键问题。本项目基于PLA双向拉伸过程中应变和温度场耦合作用调控，调整链锻螺旋构象，降低构象，加快结晶动力学过程，促使分子链有序排列形成大量耐高温α-晶。同步辐射在线研究PLA同步双向拉伸过程结晶度、晶型、无定形区取向微观结构演变与链锻运动能力、应变、温度等多维加工耦合场的关系，揭示α晶的形成机制，构建结晶度、α晶含量、无定形取向在应变-温度耦合场下分布规律。基于以上研究，离线制备高α-晶BOPLA并阐明其微观结构与耐热等物理性能内在关系，为耐高温聚乳酸双向拉伸膜的加工奠定理论基础和提供参数优化方案。
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