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淀粉/PEO及淀粉/APC共混体系的研究

张岚  
【摘要】:以淀粉为原料的塑料是具有广泛应用前景的生物可降解材料,它具有来源丰富,价格低廉,可重复再生,易生物降解以及阻氧性能好等优点,因此可以广泛应用于食品、农业、纺织、包装以及医药卫生等很多行业。 然而,由于淀粉分子结构的复杂性,导致其成型加工困难,制品的力学性能和尺寸稳定性较差。为了改善淀粉的可加工性和力学性能,本论文研究了淀粉/聚氧化乙烯(PEO)和淀粉/脂肪族聚碳酸酯(APC)两个共混体系,采用机械共混和溶液共混两种方式进行成型,较为系统地表征了共混材料的流变性能、热性能、耐水性能、淀粉/PEO的力学性能及其共混溶液的流变行为,并初步考察了共混材料的结构。主要结果如下: (1) 淀粉/PEO共混体系 热塑性淀粉(TPS)的熔体粘度(平衡扭矩)随增塑剂种类、含量以及转速和温度等工艺条件的变化而变化;随着PEO含量的增加,TPS/PEO共混物的熔体粘度下降,有利于塑化加工。 淀粉/PEO共混溶液是假塑性流体(S/P20共混溶液除外),且具有触变性,共混溶液的表观粘度随温度、剪切速率、PEO的分子量及共混比例的变化而变化,PEO的分子量增大,共混溶液的非牛顿性增强。 采用分子量不同的PEO与淀粉共混有不同的力学改性效果。淀粉/P50共混物的拉伸强度,断裂伸长率都很小。淀粉与P450按照20/80比例共混时,材料的拉伸性能较好。 DSC实验结果表明,淀粉与较大分子量的PEO共混物为部分相容体系,PEO与淀粉之间的氢键结合部分取代了淀粉大分子间的强烈作用,一定程度上改善了淀粉的成型加工性能和材料的脆性,扫描电镜的结果证明了这一点。 (2) 淀粉/APC共混体系


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