淀粉基全生物降解材料的研究.pdf

1、淀粉與聚(對苯二甲酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯)(PBAT)界面相容性較差,且淀粉本身存在難以塑化加工的缺陷,影響了復(fù)合材料的應(yīng)用。本文以甘油和B2為增塑劑,滑石粉、碳酸鈣為增強(qiáng)劑,B8、B12為增容劑,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)為疏水改性劑對材料進(jìn)行改性,研究了不同添加量對材料的力學(xué)性能、流變性能、結(jié)晶性能、微觀形貌及疏水性能的影響,制備了性能較優(yōu)的熱塑性淀粉(TPS)/

2、PBAT復(fù)合材料。
　　力學(xué)性能分析表明復(fù)合增塑劑的含量對TPS/PBAT共混體系的力學(xué)性能有顯著影響,當(dāng)增塑劑甘油與B2質(zhì)量比為2∶1,含量為淀粉的17.5wt％時,力學(xué)性能最優(yōu)。增容劑B8、B12能大幅提高材料的力學(xué)性能,最佳添加量分別為淀粉的0.1wt%和8wt%。當(dāng)?shù)矸巯酁?5phr時,碳酸鈣增強(qiáng)效果明顯,含量為共混總量的1wt%時,拉伸強(qiáng)度達(dá)12.13MPa,提高了15.2%。偶聯(lián)劑也能改善材料的力學(xué)性能,添加淀粉的0.

3、5wt%KH-550時,材料的拉伸強(qiáng)度達(dá)12.36MPa,斷裂伸長率為100.84%。
　　采用轉(zhuǎn)矩流變儀對材料的加工扭矩及流變性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明增塑劑含量越大,材料的平衡扭矩和剪切粘度越低。B8、B12對材料的加工扭矩及流變性能影響較大,B12含量越大,剪切粘度越低。隨著碳酸鈣含量的增大,共混體系加工扭矩和剪切粘度增大,而滑石粉增強(qiáng)體系則呈現(xiàn)相反的規(guī)律。此外,偶聯(lián)劑的種類及用量也會影響復(fù)合材料的扭矩及流變性能。
　　利

4、用X-射線衍射儀對材料的結(jié)晶行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明隨著增塑劑、B8、B12含量的增多,材料的X-射線衍射峰越彌散。增強(qiáng)劑不會影響材料的結(jié)晶行為。而偶聯(lián)劑KH-550含量的增加,導(dǎo)致TPS/PBAT復(fù)合材料的結(jié)晶峰有逐漸減弱的趨勢,KH-570加入的體系則呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。
　　采用掃描電鏡(SEM)觀察材料的微觀形貌。發(fā)現(xiàn)增塑劑、B8、B12有利于界面相容性的改善。由于碳酸鈣表面存在羥基,其分散性更好,不會引入大量的氣孔。此