淀粉塑料薄膜的制备与性能研究

淀粉塑料薄膜的制备与性能研究

孙立国[1]2004年在《淀粉塑料薄膜的制备与性能研究》文中研究说明薄膜、地膜和包装材料在塑料垃圾中占有相当大的比例,用具有良好降解性能的薄膜材料替代它们既可以减轻白色污染又可以缓解石油资源短缺。 本文以改性马铃薯淀粉为基体加入水、PVA、甘油等助剂,制备全淀粉热塑性塑料薄膜。研究交联剂含量、淀粉含量对淀粉薄膜力学性能的影响,同时研究其降解性能。 实验表明,经过改性的马铃薯淀粉在水中的溶解性增强,易于分散;聚乙烯醇可以作为淀粉薄膜的骨架;适量乙二醛交联剂可以增强薄膜的力学性能;加入聚乙二醇的薄膜防水性能稍有改善。在通常条件下,本淀粉薄膜在力学性能上取代部分包装物,在一段时间内保持力学性能。这是一种有前途的对环境友好的可完全降解淀粉薄膜。

许立帆[2]2008年在《聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺及性能研究》文中研究指明聚乙烯醇(PVA)薄膜在水溶性、可降解性等方面的独特优点使其成为当前研究的热点。开发新的生产工艺、制备性能广泛的PVA薄膜是目前国内外共同的目标。淀粉是来源广泛、价格便宜的天然高分子材料。将淀粉添加到PVA中不仅可以大大降低成本,还可以促进薄膜的生物降解。本文采用挤出造粒和吹塑工艺连续制备了聚乙烯醇/淀粉薄膜。为了使薄膜具有更广泛的用途,通过用偶联剂处理淀粉、添加PLA、EAA以及对薄膜热处理等方法提高薄膜的耐水性。探讨了混料条件、各组分含量对PVA/淀粉薄膜的热塑加工性、力学性能、耐水性能和光学性能的影响。结果表明,分批加入增塑剂并在80-110℃下混料,可以使PVA/淀粉充分溶胀,利于热塑性加工;PVA/淀粉共混物优选的造粒温度是165℃-180℃,吹膜温度是205℃-220℃;淀粉含量为35%-50%,增塑剂含量60份以上,增塑剂中的水含量为1/6-1/3时,共混物有较好的加工流动性;淀粉含量为40%、增塑剂含量为60份、增塑剂中的水含量为33%时,薄膜力学性能最佳。偶联剂可提高薄膜的力学性能,改善效果最明显的是偶联剂3,最佳添加量是3份。随着淀粉含量的增加,薄膜耐水性降低,偶联剂可提高薄膜的耐水性能,改善效果最明显的是偶联剂3,最佳添加量是3份。在150℃下对薄膜进行3min的热处理可提高薄膜耐水性。PVA/淀粉薄膜的透光性受两相相容性影响很大,当二者比例50/50时薄膜透光性最好。不同偶联剂对薄膜透过率影响不同,偶联剂3的加入可提高薄膜对可见光的透过率,当添加量为5份时,薄膜透过率比未添加偶联剂的薄膜增加了一倍。

齐越[3]2007年在《利用接枝改性淀粉制备保鲜包装材料的研究》文中认为主要研究了以接枝改性淀粉、PVA为基材,以戊二醛为交联剂,并添加了一定量的保鲜剂,利用流延刮膜法制备具有一定力学性能和透氧量的改性淀粉/PVA可降解包装薄膜和改性淀粉/PVA保鲜包装膜的技术与方法。本文首先讨论了不同工艺条件对接枝改性淀粉的接枝率、接枝效率的影响,并采用红外光谱、DSC分析方法对材料进行了表征。研究表明,随着单体丙烯酸甲酯浓度的增加,改性淀粉的接枝率和接枝效率是增加的,当单体浓度达到0.6mol/L时,均聚反应的几率增加,从而导致接枝率和接枝效率下降:随着引发剂硝酸铈铵浓度的增加,改性淀粉的接枝率和接枝效率都是增加的,当硝酸铈铵浓度达到5.5×10~(-3)mol/L时,铈离子与自由基反应引起的终止反应及铈离子与单体引起的均聚反应几率增大,所以接枝率和接枝效率下降。最终得出接枝改性淀粉的最佳配方为单体浓度为0.6mol/L,引发剂为5.5×10~(-3)mol/L,淀粉与MA单体的比例为3:1,反应时间为3h,反应温度为33℃。以此改性淀粉与PVA为基材,制备了接枝改性淀粉/PVA交联包装膜。结果表明,随着PVA加入量的增大,羟基间形成的氢键增多,包装膜的力学强度增大,透氧量逐渐减小,当PVA的比例达到60%时,包装膜的力学强度略有降低;随着交联剂戊二醛用量的增加,交联程度增加,包装膜的拉伸强度增大,断裂伸长率开始增加,包装膜的透氧量减小,当交联剂用量超过0.6%时,会导致凝胶的出现:随增塑剂用量的增加,膜的拉伸强度降低,而断裂伸长率增加,包装膜透氧量不断增大,增塑剂的用量过多会影响包装膜的力学性能,故甘油含量控制在15%左右。在现有的实验条件下制备力学性能良好、透气量适中的改性淀粉/PVA可降解包装薄膜的合适的工艺条件为:PVA的配比为55%,甘油浓度为15%,戊二醛浓度0.6%,加热时间为25min,温度85℃。在制备的接枝改性淀粉/PVA包装膜中添加不同保鲜剂后对草莓进行保鲜包装研究。结果,常温下1.5天时,空白组全部霉变,保鲜膜2天时开始发生大面积霉变,在1.5天时,无机和多菌灵保鲜膜的失重较空白组降低1.9%和7.57%,Vc损失分别降低4.64%和6.02%。在冰箱冷藏条件下4天后,无机和多菌灵保鲜膜的失重较空白组降低7.18%和1.92%,Vc损失分别降低7.04%和6.22%,表明接枝改性淀粉/PVA保鲜包装膜对草莓有一定的保鲜效果。

毛桂洁[4]2007年在《聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料的制备及性能研究》文中指出聚乙烯醇(PVA)是一种可完全生物降解的合成高分子材料,由PVA制成的薄膜具有许多优异的性能,能够满足许多行业对薄膜提出的各种各样的要求。本文针对PVA熔融挤出容易分解,加工难度大以及PVA降解速度慢的问题,在对PVA进行热塑改性的基础上通过熔融挤出法开展了环境友好的聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料的制备研究。为了改善PVA的加工性能,实现PVA薄膜的熔融挤出,本文首先通过差示扫描量热法(DSC)考察了不同增塑剂对PVA熔融性能的影响、通过DSC、热重分析(TG)和力学性能测试考察了甘油加入量对PVA熔融温度、结晶温度和力学性能的影响以及维生素E对PVA热稳定性的影响。结果表明:当单独以甘油为增塑剂时,增塑效果最好。PVA薄膜的拉伸强度随着甘油加入量的增加而降低,而PVA薄膜的断裂伸长率则随着甘油加入量的增加而增加。维生素E降低了PVA在100℃~180℃区间的失重率,提高了PVA的分解温度。最后确定维生素E的添加量为PVA质量的0.5%,甘油的最佳用量为30%,单螺杆挤出机的转速为25r/min。为进一步提高PVA材料的降解性能,制备了PVA/淀粉共混塑料。采用交联淀粉以降低材料的吸湿性,基于微波辐射固相合成技术研究开发出交联淀粉的制备工艺,确定了最佳反应条件为:微波功率270W,反应时间3min,叁偏磷酸钠与淀粉的摩尔比为0.05:1,淀粉与碳酸钠的摩尔比为30:1,含水量为8.06%。微波固相合成较传统淀粉乳液合成方法节省反应时间约500倍,且工艺过程无废水排放。在淀粉和PVA共混制成的薄膜中,随着淀粉用量的增加,PVA/淀粉薄膜的拉伸强度和断裂伸长率都有所下降,但在淀粉含量为25%时,薄膜的拉伸强度为17.05MPa,断裂伸长率为425.00%,仍能达到对包装薄膜力学性能的要求。为了提高纳米ZnO粉体在PVA基体中的分散性,对纳米ZnO粉体进行了表面包覆SiO_2改性,通过UV和粒径分析考察了分散剂种类、分散剂浓度、pH值、硅酸钠用量和中和时间对纳米ZnO在反应体系中分散性以及包膜后纳米ZnO平均粒径的影响,确定最佳包覆条件为:以聚丙烯酸钠为分散剂,聚丙烯酸钠浓度为1%,pH=9,硅酸钠用量为3%(以SiO_2/ZnO质量分数计),中和时间为1h。为了确定最佳的纳米ZnO加入量,根据上述制备PVA薄膜的最佳工艺条件,采用熔融挤出共混的方法制备了PVA/ZnO纳米复合材料。由复合材料的力学性能测试结果可知:在纳米ZnO含量为1%时,薄膜的拉伸强度明显提高,比纯PVA薄膜提高了20.27%;断裂伸长率在纳米ZnO含量为0.5%时最大,略高于纯PVA薄膜。纳米ZnO还提高了PVA的热稳定性、耐光老化性能以及PVA的结晶度,使PVA中产生了新的晶相。将PVA、淀粉和纳米ZnO共混后熔融挤出,纳米ZnO加入量为1%,当淀粉加入量为到30%时,PVA/淀粉/ ZnO纳米复合材料的拉伸强度为17.50MPa,断裂伸长率为406.25%,达到了对包装薄膜力学性能的要求。通过土埋降解实验和紫外光降解实验研究了PVA薄膜、PVA/starch薄膜以及PVA/starch/ZnO纳米复合材料的降解性能。土埋生物降解实验表明:聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料是可生物降解的。淀粉加入量越高,试样的降解速度也越快。降解时间为112d时,纯PVA膜的失重率为32.74%,淀粉加入量为10%、20%和30%的PVA/淀粉薄膜的失重率分别为37.51%、44.60%和55.32%。纳米ZnO对微生物的生长有轻微的抑制作用,当淀粉加入量为30%的薄膜中加入1%的纳米ZnO后,降解时间为112d时的失重率为52.68%,介于淀粉加入量为20%和30%的PVA/淀粉薄膜之间。紫外光降解实验表明:由于纳米ZnO的紫外屏蔽作用,辐照60d后,PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料薄膜断裂伸长率保留率最高,为88%;PVA薄膜的断裂伸长率保留率最低,为73%。借助DSC研究了PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料的非等温结晶动力学,结果表明:随降温速率增加,晶体的完善程度依次降低,结晶速率增加;在相同的降温速率下, PVA/淀粉共混薄膜的n值最小、t_(1/2最大、而结晶速率常数Z_c最小,晶体的完善程度最低,表明淀粉抑制了PVA的结晶,而纳米ZnO对PVA具有异相成核作用,提高了晶体的完善程度,使材料中PVA的结晶速率增加,从而使PVA/淀粉/ZnO纳米复合材料的结晶速率高于PVA/淀粉共混薄膜,提高了结晶度。纳米复合材料的非等温结晶动力学研究阐述了PVA结晶行为及材料性能的变化规律,对PVA产品工业化生产具有指导意义。

应纪飞[5]2017年在《膜级淀粉基全生物降解材料的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理传统塑料制品给人类带来便利的同时,由于其化学性质比较稳定,因此在其被遗弃后也会给自然环境带来严重的“白色污染”;同时传统塑料来源于石油,大量消耗石油资源,而石油资源不可再生,导致“能源危机”。要想从根本上解决这两个问题,发展生物基可降解材料无疑是最佳途径。淀粉是一种天然高分子化合物,广泛存在于玉米、小麦、马铃薯等植物中,是自然界丰富的可再生资源,在自然条件下能被微生物分解,生成水和二氧化碳。聚乳酸(PLA)由植物发酵的乳酸制得,原料来源广泛且可再生。聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)主要通过酯化聚合而来,分子链中含有酯键,具有优良的生物降解性。本文首先将PLA接枝顺丁烯二酸酐(MA)改性;然后以淀粉、PLA-g-MA、PBAT为主要原料,通过加入乙烯丙烯酸甲酯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EBA-GMA)来改善PLA-g-MA与PBAT间的界面相容性,采用哈普转矩流变仪、万能拉伸试验机、动态热机械分析仪等仪器设备来研究不同相容剂含量共混材料的流变性能、力学性能以及材料的动态热机械性能,来确定相容剂的最佳含量。结果表明,随着相容剂EBA-GMA增加,淀粉基复合材料的平衡扭矩和非牛顿指数增加,而淀粉基复合材料的力学性能以及淀粉基复合材料的储能模量先增加后降低,且在相容剂含量为3 phr时,该复合材料的拉伸强度达到15.28 MPa,断裂伸长率也达到最佳为268.63%。其次,采用次磷酸钠催化PLA-g-MA与淀粉间酯化反应来增加聚乳酸与淀粉间的界面作用力,采用哈普转矩流变仪、接触角测试仪、万能拉伸试验机等仪器设备来研究不同催化剂含量的共混材料的流变性能、亲水性能以及力学性能。结果表明,随着催化剂次磷酸钠含量的增加,淀粉基复合材料的平衡扭矩以及非牛顿指数先增加后降低、熔融指数先降低后增加、亲水性有所改善;同时随着催化剂含量的增加,材料的力学性能以及储能模量先增加后降低,且在催化剂含量为0.5 phr时,材料的拉伸强度达到15.57 MPa,储能模量525.36 MPa。最后,研究了不同PLA-g-MA含量对淀粉基复合材料微观结构和性能的影响,通过哈普转矩流变仪、万能拉伸试验机、动态热机械分析仪、扫描电镜等分析测试其流变性能、力学性能、动态热机械性能以及材料的微观形貌。结果表明,随着PLA-g-MA含量的增加,淀粉基复合材料的平衡扭矩、非牛顿指数、拉伸强度也随之增加,而熔融指数降低、亲水性变差、断裂伸长率逐渐降低,另外,PLA-g-MA含量的增加,淀粉基复合材料的初始储能模量逐渐增加,而其损耗因子逐渐降低;同时,随着PLA-g-MA含量的增加,淀粉的酯化度增加,淀粉基复合材料中的淀粉颗粒含量较少。

樊燕鸽[6]2007年在《磷酸酯多孔淀粉的制备及其在生物降解塑料膜中的应用》文中研究表明薄膜和包装材料在塑料垃圾中占有相当大的比例,用具有良好生物降解性能的薄膜材料替代它们既可减轻白色污染又可缓解石油资源短缺。淀粉基生物降解塑料薄膜是一种重要的可降解高分子材料。本论文在保证材料生物可降解性的同时,改善材料的力学性和耐水性。主要内容包括磷酸酯多孔淀粉的制备和淀粉基生物降解塑料薄膜的制备。多孔淀粉比原淀粉具有更大的表面积和更多的活性羟基,采用多孔淀粉以干法制备磷酸酯淀粉可有效的提高产品取代度,其冻融稳定性、抗剪切性、热稳定性以及与PVA的相容性也得到改善。对改性淀粉进行增强、增塑和交联处理后,采用模压工艺生产的生物降解膜力学性能得到改善,生物降解性也有所提高。1以淀粉酶在淀粉糊化温度以下水解淀粉,得到多孔淀粉。最佳制备条件为:pH5.2,酶用量1%(占淀粉质量百分比),反应时间6h,反应温度50℃。2采用更加环保的干法工艺生产磷酸酯多孔淀粉,通过五因素二次正交旋转组合试验得出磷酸盐含量、尿素含量、pH值、反应温度、反应时间对取代度影响关系的五元二次回归方程:Y=-2.2814-0.02248Z_1+0.02436Z_2+0.320223+0.00268Z_4+0.3881Z_5+0.00376Z_1Z_2-0.00357Z_1Z_5+0.00335Z_2Z_3+0.01132Z_2Z_4-0.00171Z_3Z_4-0.04016Z_3Z_5-0.00631Z_4Z_5+0.00147Z_1~2-0.00290Z_3~2。3确定淀粉与PVA用量为7∶3。(质量比)增塑剂:水15%、甘油20%、聚乙二醇15%;(占淀粉质量百分比)交联剂:六次甲基四胺1.5%、硼酸2%;单硬脂酸甘油酯0.6%;尿素3.5%。(占淀粉与PVA总质量的百分比)4采用叁因素二次正交旋转组合试验得出加热温度、模压压力、保压时间对生物降解膜性能影响关系的叁元二次回归方程:Y=-1374.78+13.43Z_1-7.31Z_2-46.13Z_3-0.52Z_1Z_3+0.87Z_2Z_3-0.242Z_2~2。5红外光谱和X-射线衍射的结构分析表明:在改性淀粉的羟基上引入了磷酰基团,并未破坏原淀粉的基本化学结构;交联剂在改性淀粉和PVA之间形成了C-O-C化学交联键;酯化和交联反应均有较强的淀粉晶区破坏作用。6利用土埋法进行生物降解试验,结果表明150d时,生物降解膜失重率可达到60%。

宋小丽[7]2010年在《淀粉基可降解复合薄膜的制备及其性能研究》文中研究说明为了解决世界性的塑料严重污染及开拓非石油基塑料原料的来源,可降解塑料这一研究方向被人们所关注。淀粉是一种十分重要的天然高分子,具有来源广泛、价格低廉和可生物降解等优点。淀粉分子之间氢键作用强,限制了分子链的运动,因此淀粉不具备热塑性加工的性能。通过添加小分子的增塑剂,在热和剪切的作用下可制备热塑性淀粉材料。本课题综述了降解塑料的国内外研究现状和发展趋势,并针对目前降解塑料中存在的问题,提出了研究开发具有良好力学性能和阻燃性能的淀粉基全生物降解薄膜的新思路。本研究的主要内容及结论如下:1.壳聚糖(CS)为淀粉薄膜的增强剂,丙叁醇为淀粉薄膜增塑剂。确定了其最佳反应条件为:St与CS的最佳配比为2:1,丙叁醇含量为St和CS干重的40%。2.加入为St和CS干重的4%的坡缕石,可以改善淀粉薄膜的力学性能。膜的拉伸强度可达12.6MPa,断裂伸长率为132%。3.通过红外光谱、X-射线衍射和扫描电镜微观结构分析表明:在St和CS分子间形成了化学交联键,而坡缕石(凹凸棒)则进一步与St和CS中的游离轻基发生氧键合作用,并形成特定的致密均一的网状结构。4.两种薄膜经过的土埋降解、微生物降解试验表明:淀粉薄膜具有良好的生物降解性能,薄膜在50天的降解率分别达到62%和73%。5.添加有机微胶囊红磷作为复合薄膜的阻燃剂,复合薄膜的阻燃性能有很大的提高。通过氧指数测试,当有机微胶囊红磷为St和CS干重的5%以上时,复合材料的氧指数在30以上。本论文将坡缕石引入淀粉可降解塑料性能研究,并进行淀粉阻燃方向的研究拓宽了淀粉塑料的应用领域,同时也为当地大量的坡缕石和黄土矿产资源开发了新的应用前景。

张贞浴, 孙立国, 吴延丽, 赵冬梅, 常福成[8]2004年在《全淀粉热塑性塑料薄膜的制备及性能研究》文中研究指明对马铃薯淀粉进行醚化改性,在改性后的淀粉中加入水、PVA、甘油等助剂,制备全淀粉热塑性塑料薄膜。研究了交联剂含量、淀粉含量对淀粉薄膜力学性能的影响,用红外光谱对其进行表征、用扫描电镜研究其形貌,研究其在实验室条件和雨水条件下降解时的质量和力学性能的变化。

高伟[9]2012年在《淀粉蒙脱土纳米复合膜的制备及性能研究》文中提出本文以羟丙基交联淀粉为基材,以有机改性蒙脱土为增强剂,采用双螺杆造粒,单螺杆挤出吹塑制得淀粉蒙脱土纳米复合膜。测定了淀粉膜的力学、透水、透光、色度、热稳定性能等指标,并通过X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)和热重分析(TGA)等分别从纳米结构、分子作用力和微观形貌等方面对其进行理论分析。主要研究结果有以下几点:1、不同亲水性有机改性蒙脱土均不同程度的增大了淀粉膜的拉伸强度,提高了阻水性能。其中淀粉-DK3复合膜的拉伸强度达2.47MPa,水蒸气透湿系数4.31×10~(-10)g.m/m~2.s.Pa。XRD和TEM分析显示淀粉分子进入有机改性蒙脱土片层之间形成插层结构; FTIR分析表明有机改性蒙脱土的添加抑制了淀粉和甘油之间的塑化作用;DSC分析表明有机改性蒙脱土的添加降低了淀粉膜的玻璃化转变温度(T_g);SEM分析显示有机改性蒙脱土有利于淀粉膜微观形貌的均匀化。中等亲水性有机改性蒙脱土DK3(Cloisite Na+)更适合与羟丙基交联淀粉复合制膜。2、随着DK3添加量的增加(0-15%),淀粉膜的拉伸强度不断增大,透湿系数减小,颜色趋于暗黄色,DK3含量15%时,淀粉膜的拉伸强度为3.37MPa,水蒸气透湿系数为5.14×10~(-10)g.m/m~2.s.Pa; TGA分析表明淀粉膜失重50%时,含15%DK3的淀粉膜对应温度最高;XRD显示DK3含量对衍射峰的位置影响不大;FTIR说明DK3添加量越大,其对淀粉和甘油之间的塑化抑制作用越明显;XRD和FTIR分析还表明增加甘油含量,会抑制淀粉和DK3之间插层结构的形成。3、添加小分子糖后,淀粉膜拉伸强度减小为1.73MPa,断裂伸长率增加为142%,水蒸气透湿系数增大为4.78×10~(-10)g.m/m~2.s.Pa,结晶度降低;SEM显示小分子糖使淀粉膜微观形貌更加均一; XRD和FTIR分析表明小分子糖和DK3竞争与淀粉之间的相互作用。4、挤压吹塑工艺(牵拉比、吹胀比和温度)对淀粉膜性能影响。增大牵拉比(TUR)和吹胀比(BUR),淀粉膜的拉伸强度均先增大后减小;升高温度,淀粉膜的拉伸强度降低,断裂伸长率升高;增大牵拉比和吹胀比,淀粉膜水蒸气透过率和透明度均增大;升高温度,水蒸气透过量增大,而透明度则降低,淀粉膜表面淀粉颗粒减少,微观形貌更加均匀。

武战翠[10]2012年在《聚乙烯醇基生物可降解复合材料的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理生物可降解材料具有优良的生物相容性及环境友好性,广泛应用于包装、农业、生物医学等领域。近年来由于生物可降解塑料存在耐水性及力学性能差的问题,限制了其应用领域。聚乙烯醇具有优异的生物降解性,是一种含有大量羟基的聚合物,分子内存在大量氢键,结晶度高,难以热塑成型。吸水率的大小主要取决于水解度和分子量的大小,以其为原料制备的生物可降解材料不仅亲水性较强,而且力学性能较差,因此提高力学性能,改善其耐水性成为急待解决的主要问题。本论文制备的生物可降解材料,主要通过改性或复配的方法来克服目前薄膜耐水性差的缺点,研究以双醛淀粉(DAS)、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素钠(CMC)、壳聚糖(CS)、坡缕石粘土(PGS)(凹凸棒土)为原料,通过它们之间的相互复配,制备了双醛淀粉/聚乙烯醇、聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠/坡缕石和聚乙烯醇/壳聚糖/坡缕石叁种生物可降解复合材料。通过傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG),力学性能、耐水性能、及降解性能测试等分析测试手段对复合材料进行了结构表征和性能测试。具体研究结果如下:(1)通过高碘酸钠的作用将玉米淀粉进行氧化改性,采用流延法制备了双醛淀粉/聚乙烯醇(DAS/PVA)完全生物降解塑料。经添加黄麻纤维后,由于其表面具有较多的羟基,能够提高DAS与PVA的共混相容性,在提高力学性能的同时,也提高了复合材料的耐水性。当PVA含量为DAS的8%(w/w)、增塑剂为30%(w/w)、纤维为6%(w/w)时,复合薄膜的各项力学性能达到最佳水平,其抗拉强度可达28.7MPa,断裂伸长率为31.4%。在相对湿度(RH)为68%的条件下吸水率为16.8%,土壤掩埋30天后塑料薄膜降解率约为90%。(2)采用溶液流延法制备了聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠/坡缕石(PVA/CMC/PG S)复合材料,考察了羧甲基纤维素钠与聚乙烯醇的质量比、坡缕石含量、增塑剂的质量分数、溶液pH值等因素对复合材料性能的影响。结果表明:共混膜组分之间相容性良好,综合力学性能比单一组分有所提高。当添加PGS后可以使膜的力学性能及耐水性能显着提高;PGS添加量为3%,交联剂添加量为6%(wt%),体系的pH约为5,复合膜的拉伸强度可达9.9MPa,断裂伸长率为320.9%,在RH=68%的条件下,吸水率为10.5%。通过热力学、X-射线衍射、扫描电镜分析,说明了PVA/CMC/PGS复合材料的各项性能均优于PVA/CMC复合材料,主要原因在于一维纳米纤维PGS与基体结合紧密,较好的对复合材料进行了填充,在基体中可实现纳米级分散。(3)以聚乙烯醇、壳聚糖、坡缕石为原料通过共混法制备了聚乙烯醇/壳聚糖/坡缕石复合膜材料。当体系中聚乙烯醇与壳聚糖的配比为9:1,坡缕石加入量为PVA与CS干重的3%,增塑剂的质量分数为0.25%,醋酸的质量分数为3%时,复合膜的力学性能抗拉强度可以达到26.4MPa,断裂伸长率为335.3%。通过X-射线衍射和扫描电镜微观结构分析表明:PVA与CS具有较好相容性,没有明显的相分离,而坡缕石的加入则进一步与PVA和CS中的游离羟基发生氢键作用,并形成特定的致密均一的结构。对以上所制备的复合材料进行了土埋降解试验,结果表明:复合膜具有良好的生物降解性能。在可降解塑料行业中,尤其在一次性的包装材料领域有广阔的应用前景。

参考文献:

[1]. 淀粉塑料薄膜的制备与性能研究[D]. 孙立国. 黑龙江大学. 2004

[2]. 聚乙烯醇/淀粉薄膜挤出吹塑工艺及性能研究[D]. 许立帆. 北京化工大学. 2008

[3]. 利用接枝改性淀粉制备保鲜包装材料的研究[D]. 齐越. 天津科技大学. 2007

[4]. 聚乙烯醇/淀粉/ZnO纳米复合材料的制备及性能研究[D]. 毛桂洁. 哈尔滨工业大学. 2007

[5]. 膜级淀粉基全生物降解材料的制备与性能研究[D]. 应纪飞. 江苏科技大学. 2017

[6]. 磷酸酯多孔淀粉的制备及其在生物降解塑料膜中的应用[D]. 樊燕鸽. 华中农业大学. 2007

[7]. 淀粉基可降解复合薄膜的制备及其性能研究[D]. 宋小丽. 西北师范大学. 2010

[8]. 全淀粉热塑性塑料薄膜的制备及性能研究[J]. 张贞浴, 孙立国, 吴延丽, 赵冬梅, 常福成. 黑龙江大学自然科学学报. 2004

[9]. 淀粉蒙脱土纳米复合膜的制备及性能研究[D]. 高伟. 山东农业大学. 2012

[10]. 聚乙烯醇基生物可降解复合材料的制备及性能研究[D]. 武战翠. 西北师范大学. 2012

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