淀粉基生物降解塑料的制备及性能研究

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1、淀粉基生物降解塑料的制备及性能研究摘要淀粉与其他生物降解聚合物相比，具有来源广泛，价格低廉，易生物降解的优点因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。本文通过对淀粉进行表面改性和增塑处理，增强了淀粉疏水性和可塑性，提高了与其他聚合物的相容性；将淀粉与HDPE，PBS等聚合物相结合制备淀粉基生物降解复合材料，考察了复合材料的结构和性能特点。研究内容主要包括以下四部分：(1)通过采用偶联剂铝酸酯，表面活性剂硬脂酸等改性剂对淀粉进行表面处理，并添加相容剂EVA的方法制备高含量淀粉／HDPE复合材料，考察了上述助剂含量对复合材料结构和性能的影响，研究了助剂的改性机理和增容机理。结果表明通过铝酸酯

2、和硬脂酸改性淀粉，并加入适量的相容剂，材料的性能能够明显提高；(2)采用正交试验法分析，以加工性能和力学性能为评价指标，确定了热塑性淀粉母料的最优配方，并通过DPS软件采用二次项逐步回归的方法分析了各因素的影响显著程度。研究了TPS含量对TPS／HDPE复合材料的力学性能和流变性能的影响。结果表明采用甘油对淀粉增塑后，淀粉与基体相容性进一步提高，加工性能同时得到改善；(3)采用共混复合的方法制备TPS／PBS复合材料，加入LDPE组分以提高材料的疏水性能，并添加EVA作为LDPE与其他相的相容剂。结果表明通过PBS代替HDPE能够增强复合材料的拉伸性能，而LDPE的加入则能够显著提高材

3、料的冲击韧性和疏水性：(4)通过土壤掩埋的方法考察了所制备材料的生物降解性能。通过采用残量测定和表面观察等方法分析了材料在长期掩埋后的变化情况以及材料组分对其生物降解性能的影响。结果表明材料中淀粉等可降解组分的增加对材料降解速度的影响最为明显。关键词：淀粉，甘油，HDPE，PBS，复合材料，土壤掩埋，生物降解塑料StudyonPreparationandPropertiesofStarch-basedBiodegradablePlasticsABSTRACTStarchhasanimportantstatusinthebiodegradableplastics’areacompared

4、withotherbiodegradablepolymer，becauseithasalotofadvantagessuchasawiderangeofsources，lowcostandeasytobebrokendown．Inthisthesis，starchwasdealedwiththemethodofmodifingandplasticizingagent，thehydrophobicityandthermoplasticitywasimprovedandthecompatibilitybetweenstarchandotherpolymerwasenhanced；thest

5、arch-basedbiodegradablecompositeswaspreparedbystarch，LDPEandPBS，thepropertiesandstructurewasstudied．Thethesiswascomposedoffourparts：(1)Thehighcontentstarch／HDPEcompositewaspreparedwiththesurfaceofstarchmodifiedbythealuminiumcouplingagentandthestearicacid．Theeopolymerofethyleneandvinylacetate(EVA

6、)ascompatibiliterwerealsobeadded．Theeffectoftheagentcontentonthestructureandpropertiesofcompositeswasstudied．Themechanismwasanalyzedanddiscussed．Theresultshowedthatthepropertiesofcompositescanbeimprovedwhilethestarchwasmodifiedbythealuminiumcouplingagentandthestearicacid．(2)Theoptimizationofform

7、ulawasobtainedthroughthemethodoforthogonaldesignwiththemechanicalandprocessingpropertiesstudied．TheeffectofeachfactorwascharacterizedbythestepwiseregressionmethodwithDPSsoftware．TheeffectoftheTPScontentonthemechanicalandrheo