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《改性淀粉聚乳酸復(fù)合材料的制備及其性能表征》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文改性淀粉/聚乳酸復(fù)合材料的制備及其性能表征姓名:桂蕾申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程指導(dǎo)教師:潘麗軍20090401改性淀粉/聚乳酸復(fù)合材料的制備及其性能表征摘要淀粉/聚乳酸可降解復(fù)合材料綜合了聚乳酸優(yōu)良的性能以及淀粉低成本的優(yōu)點(diǎn),不但能夠部分替代傳統(tǒng)石油基塑料,更拓展了淀粉的非食物用途,是一種極具開發(fā)前景的新型可降解塑料。本課題從提高聚乳酸分子量入手,直接縮聚法合成聚乳酸,再通過固相均聚的方法進(jìn)一步提高其分子量;利用接枝的方法對淀粉進(jìn)行改性,制備出淀粉一丙烯酸(AA)復(fù)合材料;最終采用接枝共聚一共混法制備了丙烯酸一淀粉接枝/聚乳酸復(fù)合材料;通過拉伸強(qiáng)度測試
2、、紅外光譜、x衍射、差示量熱掃描、掃描電鏡等分析,對制備出的復(fù)合材料力學(xué)性能、熱性能、親水性以及降解性能的變化進(jìn)行了表征。豐要研究結(jié)果如下:1.采用單因素試驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)的方法,得出直接縮聚法合成聚乳酸的最佳工藝條件為:反應(yīng)溫度170℃,反應(yīng)時間11h,氯化亞錫加入量0.5%,對甲苯磺酸加入量為O.3%,該條件下合成聚乳酸的分子量約達(dá)到11000,得率達(dá)到88.06%。2.固相均聚法二次縮聚聚乳酸最終分子量提高到21100,最終產(chǎn)品的得率可達(dá)到80.09%;對制品進(jìn)行紅外測試及降解性能試驗(yàn)結(jié)果表明樣品為聚乳酸類物質(zhì),并且具有優(yōu)良的降解性能。3.正交試驗(yàn)獲得丙烯酸接枝改性淀粉的最佳工藝條件為:M
3、AA/M淀粉=1/1,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時間1.5h,硝酸鈰銨加入量1lmmol/L,此時的接枝率、接枝效率、單體轉(zhuǎn)化率分別為167.4%、94.71%、98.90%;接枝后的淀粉結(jié)晶度減小,吸水性有所提高;紅外光譜測試結(jié)果表明丙烯酸已成功地接枝到淀粉骨架上。4.以制備出的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為考察指標(biāo)進(jìn)行接枝共聚一共混試驗(yàn),得出改性淀粉/聚乳酸制備的最佳條件為改性淀粉添加量30%、共混溫度80。C、最佳共混溶劑為二甲基亞砜(DMSO)。檢測結(jié)果表明,經(jīng)過接枝丙烯酸的淀粉/聚乳酸復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度上升,結(jié)晶度減小,親水性能增大;SEM掃描分析表明經(jīng)丙烯酸接枝改性后的淀粉與聚乳酸之間的相容性有很較
4、大的提高,降解速率變緩。關(guān)鍵詞: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