拉曼光谱表征聚己内酯结晶的初始形态

作者：梁庆优; 宋国胜

来源：第二十届全国光散射学术会议（CNCLS 20）, 中国江苏苏州, 2019-11-03.

DOI：10.26914/c.cnkihy.2019.001752

• 聚己内酯
• 结晶
• 初始形态
• 拉曼光谱
• 偏光显微镜

采用拉曼光谱法表征了聚己内酯（PCL）结晶的初始形态。在不同温度下使聚己内酯结晶,获得不同结晶度的样品,采集拉曼光谱,获得峰面积同结晶度之间的关系。配制聚己内酯的四氢呋喃溶液,浓度为0.13 g/L,滴于玻璃上,使其自然干燥、结晶,用拉曼光谱仪检测。所有样品均采用532 nm激光器。用DSC测定液氮淬火样品和冰水淬火样品的熔融焓,计算出结晶度χ分别为42.60%和52.75%;密度分别为1.151 g/cm3和1.164 g/cm3,确认了DSC结果。对1727 cm-1处C=O的伸缩振动做分峰处理,1727 cm-1和1736 cm-1分别对应晶区的贡献和非晶区的贡献,两者的峰面积之比定义为R,则两个样品的R分别为5.1240和5.2336。建立χ对R的回归方程,可得到χ=1/（28.0996-5.0118*R）,回归系数r2=0.9811。PCL由稀溶液中结晶,初始形态为近圆形薄片,直径通常在5 m左右。用拉曼光谱得到R值,带入上述回归方程,得其结晶度为20.46%。这表明PCL在结晶初期的结晶度要比结晶完成时低得多,这与文献报道一致。正交偏光显微镜观察发现该织构呈绿色,表明该织构由大量无规排列的小晶粒组成,这正是从非晶态到片晶的过渡状态,从而验证了拉曼的结论。拉曼光谱简便、准确、无损,可用于PCL结晶过程的表征。

• 单位
  华南理工大学