PLLA/LiTFSI 共混物形貌的研究

在研究共混物的相容性时，对聚合物材料的形貌观察是最为直接的研究手段。通常组分间不相容的共混物会发生分相行为，而各组分之间相容的共混物则呈现均一的形貌。本文中的 PLLA/ LiTFSI 共混物属聚合物/有机盐共混体系，通常与聚合物不相容的有机盐在共混物中由于排斥效应会发生聚集现象，根据其与聚合物相容性的差异，可形成纳米级甚至毫米级的聚集体。因此，本文首先对PLLA/ LiTFSI 共混物的形貌进行了研究，以初步判断 PLLA 和 LiTFSI 之间的相容性。图 图 2-1 为通过 SEM 观察的不同组分含量的 PLLA/ LiTFSI 的断面形貌，从图中可以看出无论是 0.5 %还是 5 %甚至 10 %的 LiTFSI 含量的共混物中均没有观察到明显的聚集体，这表明有机盐 LiTFSI 在 PLLA/ LiTFSI 共混物中未形成明显的聚集结构。小角 X 射线散射(SAXS)也是表征分析聚合物共混物相容性的重要表征手段。在共混物中，小角 X 射线散射光谱的分析通常能够发现 5-80 nm 尺寸的分相结构。为排除聚乳酸晶体信号的干扰，我们对 PLLA/ LiTFSI 共混物选用的 SAXS 测试温度为 200 o C。此温度在 PLLA 的熔点(165 o C)之上，可以排除 PLLA 晶体信号的影响，又在 LiTFSI 的熔点(240 o C)之下,不会破环 LiTFSI 可能形成的聚集结构。如图 图 2-2 所示，在仪器探测的 q 值范围内，不同含量的 PLLA/ LiTFSI 共混物均没有散射峰存在，这再一次说明了在 PLLA/ LiTFSI 共混物中，PLLA 与 LiTFSI没有发生分相行为，两者具有良好的相容性。