采用硬脂酸增容改性制備大豆粉/乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）復(fù)合材料,研究了硬脂酸增容改性劑不同添加量對復(fù)合材料形貌結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、加工性能和熱性能等影響。結(jié)果表明,隨著硬脂酸的加入,大豆粉/EVA復(fù)合材料的力學(xué)性能、加工性能、熱穩(wěn)定性和結(jié)晶度均有所提高。當(dāng)硬脂酸添加量為大豆粉質(zhì)量的5%時,制備得到的復(fù)合材料力學(xué)性能最佳。硬脂酸增容改性大豆粉/EVA復(fù)合材料拉伸強度為10.3 MPa,相較于純豆粉/EVA復(fù)合材料拉伸強度提高了71.6%;伸長率為1 100%,比純豆粉/EVA復(fù)合材料的斷裂伸長率提高了113.3%。掃描電子顯微鏡（SEM）分析表明,大豆粉經(jīng)硬脂酸增容改性劑處理后,大豆粉與EVA基材的相容性得到改善,因此在宏觀上表現(xiàn)為復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能得到提高。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2017,45(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料和硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料斷面掃描電鏡圖

糲驢漲唬??云浠?敵閱蓯?到相關(guān)因素影響。相較于未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料，硬脂酸改性復(fù)合材料斷面圖中，EVA基質(zhì)與改性大豆粉之間相界面明顯模糊，且大豆粉顆粒較小，分散均勻，兩相間間隙不明顯，黏附作用充足，相界面間作用力較大。在EVA和大豆粉共混的情況下，硬脂酸中羧酸基團(tuán)(COOH)和大豆粉中的羥基(OH)形成氫鍵，羧酸非極性部分與EVA分子鏈相互纏繞。因此在熔融共混期間硬脂酸起到了增容的作用。因此硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料體系的拉伸強度相較于未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料有較大優(yōu)勢。2.2TGA熱分析圖2是未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料和硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料的TGA熱分析曲線，其中硬脂酸的添加量分別為大豆粉質(zhì)量的3%、5%、10%、15%。由圖2可知，EVA材料的熱分解基本分為兩個階段，300～400℃對應(yīng)的是EVA中乙酸乙烯酯的分解，400～500℃為乙烯分解。對于硬脂酸改性復(fù)合材料熱分解分為三個階段，200～300℃對應(yīng)的是大豆粉中蛋白質(zhì)的分解，300～400℃對應(yīng)的是大豆粉中脂質(zhì)和EVA材料乙酸乙烯酯的分解，400～500℃為乙烯分解［11］。圖2未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料和硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料的熱重分析圖Fig2ThermogravimetriccurvesofunmodifiedsoybeanpowderwithEVAcompositesandstearicacidmodifiedsoybeanpowderwithEVAcomposites對圖2分析發(fā)現(xiàn)，在200～300℃時，當(dāng)硬脂酸添加量為3%時與未改性復(fù)合材料相比，熱性能提高，當(dāng)硬脂酸添加量為5%時熱性能相似，當(dāng)硬脂酸·39·

塑料工業(yè)2017年添加量為10%和15%時熱性能降低，因為過量未反應(yīng)的硬脂酸降低了復(fù)合材料熱性能。在100～200℃之間未改性大豆粉復(fù)合材料質(zhì)量損失為5.1%，而改性大豆粉質(zhì)量損失在1%～2%，由此發(fā)現(xiàn)少量硬脂酸的加入對于大豆粉與EVA復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性有所改善，增加了復(fù)合材料在300℃之內(nèi)的熱穩(wěn)定性。2.3DSC熱分析圖3是未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料和硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料的DSC分析曲線，其中硬脂酸的添加量分別為3%、5%、10%、15%。由圖3可知，未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料熔融焓為14.26J/g，隨著硬脂酸比例的增加，復(fù)合材料的熔融焓也相應(yīng)增大，分別為17.50、21.43、22.26、23.05J/g。未改性大豆粉與EVA復(fù)合材結(jié)晶度為6.28%，改性后復(fù)合材料的結(jié)晶度隨硬脂酸加入比例增大也相應(yīng)增大，分別為7.70%、9.43%、9.80%、10.14%。隨著硬脂酸比例的增加，復(fù)合材料的結(jié)晶溫度逐漸降低。因為未改性豆粉顆粒分布在EVA基質(zhì)的結(jié)晶區(qū)域中，未改性的豆粉與EVA材料間存在界面張力，使EVA結(jié)晶進(jìn)程受到影響。而硬脂酸改性的大豆粉中，因硬脂酸增容的效果降低豆粉與EVA材料間存在界面張力［12］，且硬脂酸改性后的大豆粉在復(fù)合材料中起到了成核劑的作用。對于未改性復(fù)合材料、3%改性和5%改性的復(fù)合材料，DSC譜圖所有復(fù)合物僅觀察到一個吸熱峰，明顯表明復(fù)合材料各組分配比合適相容性較好。然而，在DSC圖上我們可以看到，對于10%和15%比例硬脂酸改性復(fù)合材料吸熱曲線在65℃左右各出現(xiàn)了一個小的吸熱峰，這可能是硬脂酸的熔融峰，表明硬脂酸過量存在體系中。圖3未改性大豆粉/EVA復(fù)合材料和硬脂酸改性大豆粉/EVA復(fù)合材料的DSC熱分析圖Fig3DSCthermogramsofunmodifiedsoybeanpowderwithEVAcompositesandstearicacidmodifiedsoybeanpowderwithEV

【參考文獻(xiàn)】：
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