改性淀粉聚乳酸复合材料的制备及其性能表征

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1、合肥工业大学硕士学位论文改性淀粉/聚乳酸复合材料的制备及其性能表征姓名：桂蕾申请学位级别：硕士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：潘丽军20090401改性淀粉／聚乳酸复合材料的制备及其性能表征摘要淀粉／聚乳酸可降解复合材料综合了聚乳酸优良的性能以及淀粉低成本的优点，不但能够部分替代传统石油基塑料，更拓展了淀粉的非食物用途，是一种极具开发前景的新型可降解塑料。本课题从提高聚乳酸分子量入手，直接缩聚法合成聚乳酸，再通过固相均聚的方法进一步提高其分子量；利用接枝的方法对淀粉进行改性，制备出淀粉一丙烯酸(AA)复合材料；最终采用接枝共聚一共混法制备了丙烯酸一淀粉接枝／聚乳酸复合材料；通过拉伸强度测试

2、、红外光谱、x衍射、差示量热扫描、扫描电镜等分析，对制备出的复合材料力学性能、热性能、亲水性以及降解性能的变化进行了表征。丰要研究结果如下：1．采用单因素试验结合正交试验的方法，得出直接缩聚法合成聚乳酸的最佳工艺条件为：反应温度170℃，反应时间11h，氯化亚锡加入量0．5％，对甲苯磺酸加入量为O．3％，该条件下合成聚乳酸的分子量约达到11000，得率达到88．06％。2．固相均聚法二次缩聚聚乳酸最终分子量提高到21100，最终产品的得率可达到80．09％；对制品进行红外测试及降解性能试验结果表明样品为聚乳酸类物质，并且具有优良的降解性能。3．正交试验获得丙烯酸接枝改性淀粉的最佳工艺条件为：M

3、AA／M淀粉=1／1，反应温度80℃，反应时间1．5h，硝酸铈铵加入量1lmmol／L，此时的接枝率、接枝效率、单体转化率分别为167．4％、94．71％、98．90％；接枝后的淀粉结晶度减小，吸水性有所提高；红外光谱测试结果表明丙烯酸已成功地接枝到淀粉骨架上。4．以制备出的复合材料的拉伸强度为考察指标进行接枝共聚一共混试验，得出改性淀粉／聚乳酸制备的最佳条件为改性淀粉添加量30％、共混温度80。C、最佳共混溶剂为二甲基亚砜(DMSO)。检测结果表明，经过接枝丙烯酸的淀粉／聚乳酸复合材料拉伸强度上升，结晶度减小，亲水性能增大；SEM扫描分析表明经丙烯酸接枝改性后的淀粉与聚乳酸之间的相容性有很较

4、大的提高，降解速率变缓。关键词：改性淀粉；聚乳酸；接枝共聚一共混；表征PreparationandCharacterizationoftheGraftedCopolymerofAcrylic--Starch／PLABlendsAbstractStarch／Poly-Lactic-Acid(PLA)Compsite，asakindofnewtotallybiodegradableplasticwithabrightforeground，takeabalancebetweenthehighperformanceofPoly-Lactic—Acidandtheinexpensiveofstarch．

5、Thiscompesitecannotonlyeconomizepetroleumresources，butalsodevelopeanewnonfooduseofstarch．Inthisstudy,Poly-·Lactic．-Acid(PLA)wassynthesizedbydirectpolycondensation．thenthemolecularweightofPLAwasfurtherenhancedbythewayofsolid-phasehomopolymerization；Starch—g—poly(Crylicacid)waspreparedbythemethodofgra

6、fting；thenthegraftedcopolymerofacrylic—starch／PLAblendswereproducedbygraftcopolymerization·blending．Thechangesofthemechanicalproperties，thermalperformance，hydrophilicityaswellasthedegradationofperformanceofstarch-g·-p／Poly··Lactic·-Acid(PLA)compositewasstudiedbythetensilestrengthtest，infraredspectro

7、scopy,Xraydiffraction，DSCandSEManalysis．Theresultswerethat：1．Theresultofsinglefactortestandorthogonaltestshowedthattheoptimumconditionsofdirectsynthesisofpoly．-lactic--acidwereasfollow：reactiontempera