改性落麻纖維增強(qiáng)熱塑性淀粉復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、熱塑性淀粉塑料是一種來(lái)源廣泛、成本低廉、易于加工的可降解生物材料，在包裝、餐飲、農(nóng)業(yè)地膜等領(lǐng)域，被認(rèn)為可成為常規(guī)塑料的替代產(chǎn)品。熱塑性淀粉塑料的廣泛應(yīng)用，將對(duì)緩解資源、環(huán)境壓力及推動(dòng)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重大意義。但在機(jī)械性能及耐水性能方面的先天缺陷，大大限制了其生產(chǎn)與應(yīng)用。
　　本課題首先以三偏磷酸鈉交聯(lián)淀粉/天然玉米原淀粉為混合型淀粉基體原料，甘油、山梨醇、尿素為復(fù)合增塑劑，采用單螺桿擠出法，優(yōu)化質(zhì)量配比和加工溫度，制備混合型熱塑

2、性淀粉基體，探究交聯(lián)淀粉摻入量對(duì)材料的機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性能及耐水性能的影響。再以低溫等離子體及硅烷偶聯(lián)劑對(duì)苧麻落麻纖維表面進(jìn)行改性處理，與淀粉共同制備改性落麻增強(qiáng)熱塑性淀粉基復(fù)合材料，研究不同處理方法對(duì)落麻纖維與淀粉基體界面增強(qiáng)效果，探究落麻纖維表面處理對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能及耐水性能的影響。通過(guò)測(cè)試，得出以下結(jié)論:
　　1、混入交聯(lián)淀粉后，在復(fù)合增塑劑的增塑效果和單螺桿剪切力的作用下，交聯(lián)淀粉/天然玉米原淀粉混合型淀粉基體材料的拉伸

3、性能提高44.76％，吸濕性能下降38.64％，說(shuō)明，交聯(lián)淀粉對(duì)淀粉基體具有明顯的增強(qiáng)效果。當(dāng)交聯(lián)淀粉含量增至15wt％后，基體材料拉伸性能增幅趨于平緩，綜合考慮，交聯(lián)淀粉含量選擇15wt％較為合理。
　　2、低溫等離子體處理的苧麻落麻纖維上出現(xiàn)新的-OH，果膠等雜質(zhì)被較徹底地清除，在200W處理功率下纖維表面刻蝕效果適中;經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理纖維表面形成一層偶聯(lián)劑薄膜，纖維表面出現(xiàn)C-Si、C-O-Si鍵，偶聯(lián)劑濃度為5％時(shí)縮聚形成

4、的薄膜平滑完整;經(jīng)聯(lián)合處理纖維表面兼具二者單獨(dú)處理效果，形成的偶聯(lián)劑薄膜致密均勻。單纖維拉伸測(cè)試顯示三種處理方法均未對(duì)纖維強(qiáng)度產(chǎn)生劇烈影響。單纖維拉拔實(shí)驗(yàn)表明經(jīng)過(guò)處理的麻纖維與基體間粘結(jié)性能均有提高，以聯(lián)合處理的麻纖維最為明顯，界面剪切強(qiáng)度提高至8.25MPa。
　　3、聯(lián)合處理麻纖維增強(qiáng)熱塑性淀粉復(fù)合材料具有較高的拉伸性能、彎曲性能，分別為28.95MPa和49.71MPa。此外，7天吸濕率下降7.55個(gè)百分點(diǎn)，120天尺寸變化