淀粉pva塑料制备和应用的研究进展

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1、http://www.paper.edu.cn淀粉/PVA塑料制备和应用的研究进展**瞿金平，邹国享华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心，聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州（510640）摘要：介绍了淀粉/PVA生物降解塑料的制备方法，并分析了溶液流延法、共混挤出和模压成型法的优缺点，阐述了这些技术在淀粉/PVA塑料制备中的进展。针对淀粉塑料的吸水性和生物降解性，对淀粉/PVA塑料的研究方法作了论述，同时对淀粉/PVA塑料的应用也作了介绍，最后展望了淀粉/PVA塑料的发展方向及前

2、景。关键词：淀粉；PVA；降解；耐水性所以淀粉/PVA共混物的粘度对温度和剪切速率极为敏感，可加工范围很窄，这种流变0引言特性也使得淀粉/PVA很难加工。目前淀粉塑料以其来源丰富、产品美观、质轻、/PVA塑料的制备方法主要有流延法、挤出卫生、加工方便等特点而广泛应用于国民经法和模压法。济各部门和人民生活各领域，同时也给人类1.1流延制膜赖以生存的自然环境造成了不可忽视的负[1]溶液流延法是最早使用的成膜方法，按面影响。为了解决严重的“白色污染”问题，发达国家都很重视其替代材料的研究，近年其所用设备的

3、不同可分为环状带式流延法来更强调采用天然原料来制造降解塑料。天和转筒式流延法。这种制膜方法是先把淀粉然原料一般会完全生物降解，所制造的塑料和PVA溶解制成水溶液，然后流延成膜。为不会产生污染，且天然原料可再生，因而采了调整其加工性能和产品质量，在原液中可[5-12]用天然原料制造可降解塑料成为此领域的以添加相应的增塑剂或添加剂。发展方向之一。B.Sreehar用甘油和低分子量的聚乙二[5]淀粉塑料是降解塑料的一大类，它泛指醇为增塑剂与淀粉/PVA的热水溶液共混，组成中含有淀粉或其衍生物的塑料，以天然

4、冷却后流延成膜，然后用硼砂水溶液处理，淀粉为填充剂的塑料和含天然淀粉的共混来形成分子内或分子间的交联。通过对共混[2]塑料都属此类。物的T、T和热失重分析表明，硼砂的加gm目前的淀粉塑料的研究中，淀粉/PVA入可提高共混物热稳定性，降低玻璃化转塑料是热点之一。PVA是由聚醋酸乙烯酯水变温度，但最大热分解率没有变化。解而得到的多羟基聚合物，在湿环境中有细D.H.Kim用流延法制备了丙烯腈接枝菌存在的条件下6个月内可以完全分解成水[6]玉米淀粉与PVA的共混薄膜，用环氧氯丙[3,4]和CO2，所以淀粉/

5、PVA塑料是完全生物烷（ECH）可以克服HSPAN与PVA间的相降解材料。本文对淀粉/PVA塑料的制备、分离问题，在加入环氧氯丙烷后，共混物力研究方法和应用作了综述，并对淀粉/PVA学性能有明显提高，吸水性和水溶性均下塑料的发展趋势作了展望。降。DSC也发现了一个新的吸热峰，表明共1淀粉/PVA塑料的制备混物中有新的界面生成。也进一步证明了接枝淀粉与PVA的相容性增加。ECH交联多由于淀粉和PVA都是多羟基聚合物，羟基化合物的机理如图1所示。使得它们有很强的分子内和分子间的氢键，**通讯联系人，瞿金

6、平，博士，教授，博士生导师，研究方向为高分子材料成形加工和聚合物动态成型理论与装备本课题得到博士点基金资助（20030561014）。-1-http://www.paper.edu.cn刘白玲研究了高混机预混过程对淀粉对其机械性能和降解性能的研究发现当[7]/PVA薄膜性能的影响。把PVA的热溶液M-SS与PVA比重为1:2时，薄膜有很好的机和淀粉的热溶液以及添加剂混合后，用高混械性能和降解性能。丙烯酸的接枝率越高，HOROH+OH-HORO-+H2O薄膜的机械性能越好。HORO-+CH2CHCH2

7、ClHOROCH2CHCH2Cl流延产品厚度精密度高、透明度、光泽O-O度好。目前,淀粉/PVA薄膜大多采用流延法HOROCHCHCHClHOROCHCH+Cl-2222CH2O-O生产。但此种生产方法溶液浓度低、生产能HO-ORHOROCHHOROCH2CH2CH2+2CHCH2OROH力低、设备费用大、占地面积多、工人操作O-OHOROCH2CHCH2OROHHOROCH2CHCH2OROH+OH-劳动强度大、能耗高,从而限制了淀粉/PVAO-OH薄膜的推广应用。图1ECH交联多羟基化合物的机理

8、Fig1PathwayofthereactionbetweengroupsandECH1.2挤出成型机加强混匀，然后流延成膜。结果发现高混挤出成型方法是工业上生产效率最高过程可明显改善淀粉/PVA薄膜的透明性和的一种方法，但淀粉/PVA共混物难以用双耐水性。微观分析结果表明，高速搅拌过程螺杆挤出来加工，用单螺杆挤出成型的也不可增加混合物中直链淀粉的含量，从而改善多见。在目前的研究中，在挤出前都使用高共混物的性能。此结果与M.Zhai的研究结速混合机对淀粉、PVA和添加