Abstract
PLLA和P3HB-3HV兩種半結晶性高分子薄膜,受一拉伸應力作用時,均以crazes方式產生塑性變形。對於不同結晶度的PLLA薄膜(結晶度0%、30%和47%),crazes均從非結晶區域成核,當crazes寬度大於臨界寬度(wc)時,結晶結構開始被拉進crazes內,參與並限制crazes的成長,且結晶度愈高,wc與crazes飽和深度(dsat)愈小,表示愈能限制crazes的成長。此外,結晶結構在參與形變的過程中,也會被拉扯成「串珠狀結構」。結晶度為41%的P3HB-3HV薄膜(P3HB-3HV41),其表面佈滿球晶,此試片受一拉伸應力作用時,crazes從球晶中心成核,並以穿晶形式成長;結晶度為25% 的P3HB-3HV薄膜(P3HB-3HV25),其表面的結晶結構為非完整的球晶,受一拉伸應力作用時,crazes沿著垂直拉應力方向增長。比較兩組不同結晶度的試片,crazes在成長的過程中,結晶結構均會參與形變,但比較兩組試片的纖化區,可看到P3HB-3HV25在形變過程中,微變形區的成長主要來自於變形區外部高分子被拉進變形區內,這也表示P3HB-3HV25的高分子鏈在形變時不容易被破壞。P3HB-3HV25微變形區內部的Young’s modulus (Ez)約為P3HB-3HV41微變形區內部Young’s modulus(Ez)的3倍,再次證明了P3HB-3HV25薄膜上高分子鏈在形變過程中不容易被破壞。影響PLLA和P3HB-3HV薄膜crazes表面形貌和成長機制的因素除了結晶結構,還有玻璃轉換溫度(Tg):處在Tg以上的分子鏈,比處在Tg以下的分子鏈更容易被拉伸。利用高溫水解、常溫水解和酵素降解分別改變了PLLA和P3HB-3HV結晶和非結晶的分布,但這些試片的crazes機制仍與降解前相同。最後實驗利用準分子雷射加工精確地控制二維的P3HB-3HV人工支架孔徑度和孔隙率。