Giản đồ phõn tớch GPC của PLA mẫu số 3

Kết quả thu được cho thấy PLA cú khối lượng phõn tử trung bỡnh thay đổi tựy thuộc vào điều kiện tổng hợp và loại lactit ban đầu. Mẫu số 3 cho khối lượng phõn tử trung bỡnh là cao nhất, ứng với cỏc điều kiện tổng hợp tối ưu ( đối với LL-lactit). Trong khi đú mẫu số 5 cho KLPT trung bỡnh cao nhất (đối với DL-lactit). Ở cựng một điều kiện tổng hợp như nhau loại poly(LL-lactit) cho khối lượng phõn tử cao hơn poly(DL-lactit), chứng tỏ monome LL-lactit cú khả năng phản ứng phỏt triển mạch và kộo dài mạch tốt hơn so với hỗn hợp monome DD và LL-lactie. Kết quả bảng 3.14 cũng cho thấy KLPT xỏc định theo phương phỏp GPC cú những giỏ trị cao hơn so với những giỏ trị tương ứng theo phương phỏp đo độ nhớt. Độ đa phõn tỏn của polyme thu được cú giỏ trị trong khoảng 1,542,4. Điều này chứng tỏ rằng polylactit đó tổng hợp cú giải phõn bố hẹp về KLPT trung bỡnh hay núi cỏch khỏc là chỳng khỏ đồng nhất. PLA cú KLPT trung bỡnh càng cao thỡ độ đa phõn tỏn càng cao

3.3.4. Mối quan hệ giữa khối lượng phõn tử và cỏc tớnh chất của sản phẩm PLA

Nghiờn cứu mối quan hệ giữa khối lượng phõn tử và cỏc tớnh chất của sản phẩm PLA đó được tiến hành. Ảnh hưởng KLPT trung bỡnh của PLA đến khoảng nhiệt độ chảy mềm, nhiệt độ thủy tinh húa được nghiờn cứu bằng phương phỏp phõn tớch nhiệt vi sai DSC. Trạng thỏi tinh thể của PLA được xỏc định bằng phương phỏp

109

nhiễu xạ tia X. Độ bền kộo đứt và độ dón dài tương đối của cỏc mẫu vật liệu được xỏc định theo tiờu chuẩn ISO-527(1993) trờn thiết bị đo đa năng Housfield của Anh.

3.3.4.1. Ảnh hưởng của KLPT đến khoảng nhiệt độ chảy mềm, nhiệt độ thủy tinh húa của PLA.

Ảnh hưởng KLPT của PLA đến nhiệt độ chảy mềm và nhiệt độ thủy tinh húa được nghiờn cứu bằng phương phỏp phõn tớch nhiệt DSC. Kết quả khảo sỏt ảnh hưởng của KLPT đến tớnh chất nhiệt của PLA được trỡnh bày trong bảng 3.15

Bảng 3.15. Ảnh hưởng của KLPT đến nhiệt độ chảy mềm và nhiệt độ húa thủy tinh của PLA ( PLLA: poy( L,L-lactit; PDLA: poly( D,L-lactit)

TT KLPT trung bỡnh [g/mol]

Nhiệt độ thủy tinh húa Tg [ oC] Nhiệt độ chảy mềm Tm [ oC] 1 94000 PLLA 58 165 2 61500 PLLA 56 162 3 30100 PLLA 55 156 4 20340 PLLA 53 152 5 44000 PDLA 52 161 6 40700 PDLA 51 157 7 25650 PDLA 47 148

Kết quả ở bảng 3.15 cho thấy: Khi khối lượng phõn tử của PLA tăng lờn, nhiệt độ chảy mềm, nhiệt độ thủy tinh húa của PLA tăng theo. Đối với cỏc mẫu PLA tổng hợp từ LL-lactit, nhiệt độ húa thủy tinh (Tg) giảm từ 58 oC xuống 53 oC khi KLPT trung bỡnh giảm từ 94000 g/mol xuống 20340 g/mol. Nhiệt độ chảy mềm tương ứng giảm từ 165 oC xuống 152 oC. Trong khi đú cỏc mẫu PLA tổng hợp từ hỗn hợp của LL-lactit và DL-lactit ( mẫu 4, 5 và 6) cú cỏc giỏ trị Tg thấp hơn so với PLA tương ứng được tổng hợp từ LL-lactit, mặc dự cú KLPT trựng bỡnh cao hơn.

110

3.4.4.2. Ảnh hưởng của KLPT đến độ kết tinh và khối lượng riờng của PLA.

Để nghiờn cứu ảnh hưởng của KLPT tới độ kết tinh và khối lượng riờng của sản phẩm PLA tạo thành, cỏc mẫu PLA được tổng hợp ứng với cỏc điều kiện tổng hợp khỏc nhau để thu được cỏc mẫu cú PLA cú KLPT trung bỡnh khỏc nhau. Kết quả khảo sỏt ảnh hưởng của KLPT trung bỡnh và loại PLA đến độ tinh thể và khối lượng riờng của PLA được trỡnh bày trong bảng 3.16

Bảng 3.16. Ảnh hưởng của KLPT đến độ kết tinh và khối lượng riờng của PLA ( PLLA: poy( L,L-lactit); PDLA: poly( D,L-lactit)) ( PLLA: poy( L,L-lactit); PDLA: poly( D,L-lactit))

TT KLPT trung bỡnh [g/mol] Độ kết tinh [%] Khối lượng riờng [g/cm3]

1 94000 PLLA 35,0 1,25 2 61500 PLLA 28,2 1,24 3 30100 PLLA 25,3 1,23 4 20340 PLLA 19,6 1,22 5 44000 PDLA - 1,23 6 40700 PDLA - 1,23 7 25650 PDLA - 1,21

Kết quả trong bảng 3.16 cho thấy poly(L,L-lactit) kết tinh một phần trong khi poly(D,L-lactit) lại hoàn toàn tồn tại ở dạng vụ định hỡnh. Độ tinh thể của PLA thay đổi khi KLPT trung bỡnh của PLA thay đổi. Độ tinh thể tăng khi KLPT của PLA tăng lờn. Độ tinh thể ứng đạt 19,6% ứng với KLPT trung bỡnh của PLA là 20340 g/mol tăng lờn 35% ứng với KLPT trung bỡnh của PLA tại 61500 g/mol. Khối lượng riờng của PLA khụng bị ảnh hưởng nhiều bởi loại lactit và giao động trong khoảng 1,211,25 g/cm3.

3.3.4.3. Ảnh hưởng của KLPT độ bền kộo đứt và độ dón dài tương đối của PLA.

Để nghiờn cứu ảnh hưởng của KLPT đến độ bền kộo đứt và độ dón dài của PLA, cỏc thớ nghiệm tổng hợp cũng được tiến hành tương tự. Một loạt mẫu PLA với KLPT trung bỡnh khỏc nhau đó được tổng hợp. Cỏc mẫu PLA sau đú được gia cụng theo tiờu chuẩn rồi đem đi đo xỏc định độ bền kộo đứt và độ dón dài. Kết quả trỡnh bày trờn hỡnh 3.25.

111

Kết quả hỡnh 3.25 chỉ rừ theo chiều tăng của KLPT độ bền kộo đứt và độ dón dài của vật liệu PLA tăng lờn. Độ bền kộo đứt của PLA tăng từ 24.6 MPa lờn 38.1 Mpa khi KLPT của PLA tăng từ 9240 g/mol lờn 94000 g/mol. Độ dón dài tương đối của PLA tăng theo chiều tăng của KLPT nhưng mức độ tăng là khụng đỏng kể. Độ dón dài tương đối tăng 6,2% lờn 9,6% khi KLPT của PLA tăng từ 9240 g/mol lờn 94000 g/mol.

`

Hỡnh 3.25. Ảnh hưởng của KLPT trung bỡnh đến độ bền kộo và độ dón dài tương đối của vật liệu

3.3.4.4. Ảnh hưởng của KLPT đến độ bền nộn và độ bền va đập của PLA.

Tương tự như nghiờn cứu khảo sỏt ảnh hưởng của KLPT đến độ bền kộo đứt và độ dón dài tương đối của PLA, một dóy thớ nghiệm nghiờn cứu khảo sỏt ảnh hưởng của KLPT đến độ bền nộn và độ bền va đập của PLA cũng được tiến hành. Kết quả cỏc mẫu M1, M2, M3, M4, M5 và M7 được trỡnh bày trong bảng 3.17

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của KLPT đến độ bền nộn và độ bền va đập của PLA TT KLPT trung bỡnh [g/mol] Độ bền nộn [MPa] Độ bền va đập [kj/m2] TT KLPT trung bỡnh [g/mol] Độ bền nộn [MPa] Độ bền va đập [kj/m2]

M1 94000 PLLA 102 2,3 M2 61500 PLLA 98 2,0 M3 30100 PLLA 84 1,7 0 10 20 30 40 50 60 KLPT. 1070 3 g/mol Độ dón dài [%] 10 20 30 40 50 5 10 20 25 Độ bền kộo [MPa] 15 Độ bền kộo Độ dón dài

112

M4 20340 PLLA 72 1,2

M5 44000 PDLA 85 1,4

M6 40700 PDLA 82 1,1

M7 25650 PDLA 73 0,9

Kết quả bảng 3.17 cho thấy độ bền nộn và độ bền va đập của PLA tăng lờn khi KLPT của PLA tăng lờn. Độ bền nộn và độ bền va đập của cỏc mẫu PLLA cao hơn so với cỏc mẫu PDLA. So sỏnh mẫu M3 và số M6 cho thấy mặc dự KLPT trung bỡnh của cỏc mẫu PDLA cao hơn so với cỏc mẫu PLLA nhưng độ bền nộn và độ bền va đập của cỏc mẫu đều cú giỏ trị thấp hơn, đặc biệt là độ bền va đập. Kết quả thu được này là hoàn toàn phự hợp bởi vỡ PDLA tồn tại ở dạng vụ định hỡnh trong khi PLLA tồn tại ở trạng thỏi bỏn kết tinh.

3.3.5. Đặc trưng cấu trỳc của PLA

3.3.5.1. Phổ hồng ngoại của PLA