采用玉米淀粉、聚乙烯醇、水及少量甘油為原料,在90～100℃的條件下,直接注塑成型,制備了淀粉/聚乙烯醇復(fù)合材料。采用掃描電子顯微鏡、熱重分析儀、萬能試驗(yàn)機(jī)、沖擊試驗(yàn)機(jī)及土壤掩埋法,研究了淀粉/聚乙烯醇復(fù)合材料的微觀形貌、力學(xué)性能及降解性能。結(jié)果表明,隨著聚乙烯醇含量的增加,復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度逐漸上升,當(dāng)聚乙烯醇含量增至20%時(shí),斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到50. 1%、27. 3 k J/m2;降解速率逐漸下降,其值在聚乙烯醇含量增至20%時(shí),下降至39. 0%;拉伸強(qiáng)度呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)聚乙烯醇含量為10%時(shí),達(dá)到最大值15. 0 MPa。 

【文章來源】：塑料. 2020,49(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

樣品沖擊斷面SEM照片

圖2a為樣品的拉伸性能趨勢(shì)圖。由圖2a可知，樣品的拉伸強(qiáng)度隨PVA含量上升呈先上升后下降趨勢(shì)。當(dāng)PVA含量為10%時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值，為15.0 MPa。高分子材料的拉伸強(qiáng)度與分子間的作用力有關(guān)。當(dāng)PVA含量不高于10%時(shí)，其具有成核劑的作用，能增大淀粉的結(jié)晶度，使淀粉分子間的作用力增強(qiáng)，樣品的拉伸強(qiáng)度增加。當(dāng)PVA含量繼續(xù)增加時(shí)，分布在淀粉分子間的PVA分子增多，淀粉分子間的作用力開始減弱，導(dǎo)致樣品的拉伸強(qiáng)度下降。樣品的斷裂伸長(zhǎng)率隨PVA含量上升呈逐漸上升趨勢(shì)。高分子材料的斷裂伸長(zhǎng)率與分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。隨著PVA含量增加，淀粉分子間距增大，淀粉分子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，因此，樣品的斷裂伸長(zhǎng)率上升。圖2b為樣品的沖擊性能變化圖。由圖2b可知，樣品的沖擊強(qiáng)度隨PVA含量上升亦呈逐漸上升趨勢(shì)。高分子材料的沖擊強(qiáng)度與分子鏈的柔順性有關(guān)。PVA的加入增大了淀粉分子間距，減少了淀粉分子間的作用力，增強(qiáng)了淀粉分子柔順性。因此，隨PVA含量的增加，樣品的沖擊強(qiáng)度提高。

熱重法通常用來測(cè)量試樣的質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系，為分析樣品的熱氧降解情況，對(duì)樣品進(jìn)行了熱重分析，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，樣品1的失重可分為4個(gè)階段。第1階段為室溫～210℃，樣品有微小的失重現(xiàn)象。這是由于，樣品中的水分和甘油明顯揮發(fā);第2階段為275～350℃，樣品失重速率最快，這是由于，樣品中的淀粉分子鏈發(fā)生了分解;第3階段為350～500℃，樣品失重速率變緩，這是由于，樣品中的淀粉分子鏈分解后的剩炭層發(fā)生了氧化，生成了揮發(fā)性CO2氣體;第4階段為500℃以后，為平衡階段。樣品2～5的失重亦可分為4個(gè)階段，但第2至3階段區(qū)間的端點(diǎn)溫度低于樣品1，并且，該趨勢(shì)隨PVA的含量增加變得明顯。這是由于，PVA含有易熱氧降解的CH3COO—側(cè)鏈，PVA的熱氧降解使淀粉分子鏈分解后的剩炭層變得蓬松。

【參考文獻(xiàn)】：
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