改性紅薯渣/PLA降解材料制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 20:13
由于環(huán)境的急劇惡化,用一種能再生、無(wú)污染、可降解的新型環(huán)保材料來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油基材料成為目前社會(huì)研究的熱點(diǎn)。聚乳酸(PLA)具有強(qiáng)度高、透明度好、機(jī)械加工性能好等優(yōu)點(diǎn),它可以被生物分解吸收,在自然環(huán)境中最終降解為CO2和H2O,因此成為降解材料的研究熱點(diǎn)之一。在眾多可降解聚合物中,脂肪族聚酯和生物相容的熱塑性聚乳酸,是目前最有前途的最具有發(fā)展前景的可降解材料。本論文主要采用常用的機(jī)械共混方法制備普通淀粉/聚乳酸復(fù)合材料,并對(duì)其進(jìn)行性能改善;通過(guò)化學(xué)改性方法,由低價(jià)的工業(yè)副產(chǎn)品紅薯渣(SPS)進(jìn)行改性,在和聚乳酸進(jìn)行共混,制備了新型廉價(jià)改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料。通過(guò)機(jī)械共混的方法,利用高速混煉機(jī)對(duì)淀粉和聚乳酸進(jìn)行初次共混,再加入偶聯(lián)劑和增塑劑經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)高溫?cái)D出成條,造粒后用注塑機(jī)注塑成型。然后通過(guò)拉伸測(cè)試、吸水率、熔融指數(shù)和DSC曲線測(cè)試分析了在不同質(zhì)量配比下淀粉/聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱性能和吸水率的變化,同時(shí)研究了增塑劑種類和有無(wú)偶聯(lián)劑對(duì)復(fù)合材料性能的影響。由實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果得知聚乳酸材料中加入適量淀粉,在偶聯(lián)劑和增塑劑的作用下,復(fù)合材料的力學(xué)性能、熔體流動(dòng)性和材料吸水率得到極...
【文章來(lái)源】:齊齊哈爾大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 可降解材料
1.2 淀粉
1.2.1 淀粉和纖維素的分子結(jié)構(gòu)
1.2.2 淀粉顆粒的分類與比較
1.3 淀粉的改性
1.3.1 淀粉的物理改性
1.3.2 淀粉的化學(xué)改性
1.3.3 淀粉的衍生化改性
1.3.4 淀粉的接枝共聚
1.4 聚乳酸
1.4.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)
1.4.2 聚乳酸的性能
1.4.3 聚乳酸的降解特性
1.4.4 聚乳酸材料的應(yīng)用
1.5 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料
1.5.1 淀粉/PLA復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料研究存在的問(wèn)題
1.6 課題研究的意義及主要內(nèi)容
1.6.1 課題研究的意義
1.6.2 主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
引言
2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 機(jī)械共混法制備淀粉/聚乳酸復(fù)合材料
2.3.1 淀粉和聚乳酸的預(yù)處理
2.3.2 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料原料制備
2.4 化學(xué)改性法制備改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料
2.4.1 丙烯酸接枝紅薯渣的制備
2.4.2 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料的制備
2.5 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料的性能測(cè)試
2.5.1 力學(xué)性能測(cè)試
2.5.2 吸水率測(cè)試
2.5.3 熔融指數(shù)測(cè)試
2.5.4 TG-DSC分析測(cè)試
2.6 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料參數(shù)設(shè)定及表征方法
2.6.1 主要參數(shù)
2.6.2 性能測(cè)試與表征
3 結(jié)果與討論
3.1 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料合成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1.1 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的機(jī)械性能
3.1.2 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的吸水率
3.1.3 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的熔融指數(shù)
3.1.4 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的DSC
3.2 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料合成的工藝條件
3.2.1 丙烯酸接枝紅薯渣合成的單因素實(shí)驗(yàn)
3.2.2 丙烯酸接枝紅薯渣合成的最佳條件
3.2.3 接枝紅薯渣的紅外光譜分析
3.2.4 接枝紅薯渣的結(jié)構(gòu)分析
3.2.5 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料紅外光譜分析
3.2.6 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料的形貌分析
3.2.7 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料熔融指數(shù)測(cè)定與對(duì)比
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚乳酸/熱塑性淀粉共混材料的性能研究[J]. 范龍,胡珊,張俊. 工程塑料應(yīng)用. 2014(06)
[2]甘油用量對(duì)淀粉/聚乳酸復(fù)合材料性能的影響[J]. 左迎峰,顧繼友,楊龍,譚海彥,張彥華. 功能材料. 2014(05)
[3]聚乳酸/聚己內(nèi)酯共混膜的制備及其性能[J]. 趙婧,楊慶. 膜科學(xué)與技術(shù). 2013(04)
[4]2011~2012年世界塑料工業(yè)進(jìn)展[J]. 許江菱,鐘曉萍,殷榮忠,朱永茂,劉勇,潘曉天,楊小云,劉小峯,劉曉晨,鄒林,陳紅,李麗娟,姚玥瑋. 塑料工業(yè). 2013(03)
[5]PLA復(fù)合材料降解性能研究進(jìn)展[J]. 蔡艷華. 塑料科技. 2013(02)
[6]改性淀粉/聚乳酸共混體系增容方法的研究[J]. 歐陽(yáng)春平,鹿芝,趙乃鵬,王瑀,劉小剛,李十中,張政樸. 離子交換與吸附. 2012(02)
[7]高品質(zhì)紅薯渣在面條中應(yīng)用的研究[J]. 倪文霞,王宏勛,王尚玉,于楊. 食品科技. 2012(02)
[8]改性淀粉/聚乳酸共混物的制備[J]. 吳景梅,邰燕芳,秦英月. 化工新型材料. 2011(06)
[9]淀粉基可降解塑料的研究進(jìn)展[J]. 王金永,趙有斌,林亞玲,裴斐. 塑料工業(yè). 2011(05)
[10]聚乳酸與淀粉復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 姚東明,何和智. 塑料. 2011(01)
碩士論文
[1]熱塑性淀粉/聚乳酸共混材料的制備、表征及性能研究[D]. 和平生.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]聚乳酸復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 刁華鑫.揚(yáng)州大學(xué) 2011
[3]淀粉/聚乳酸共混體系相容劑的制備及性能研究[D]. 余巧鶯.福建師范大學(xué) 2009
[4]熱塑性淀粉/聚乳酸共混材料的制備及性質(zhì)研究[D]. 魏巍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[5]聚乳酸(PLA)纖維織物深色染色研究[D]. 邵燕軍.東華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3282726
【文章來(lái)源】:齊齊哈爾大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 可降解材料
1.2 淀粉
1.2.1 淀粉和纖維素的分子結(jié)構(gòu)
1.2.2 淀粉顆粒的分類與比較
1.3 淀粉的改性
1.3.1 淀粉的物理改性
1.3.2 淀粉的化學(xué)改性
1.3.3 淀粉的衍生化改性
1.3.4 淀粉的接枝共聚
1.4 聚乳酸
1.4.1 聚乳酸的結(jié)構(gòu)
1.4.2 聚乳酸的性能
1.4.3 聚乳酸的降解特性
1.4.4 聚乳酸材料的應(yīng)用
1.5 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料
1.5.1 淀粉/PLA復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料研究存在的問(wèn)題
1.6 課題研究的意義及主要內(nèi)容
1.6.1 課題研究的意義
1.6.2 主要內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
引言
2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品
2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 機(jī)械共混法制備淀粉/聚乳酸復(fù)合材料
2.3.1 淀粉和聚乳酸的預(yù)處理
2.3.2 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料原料制備
2.4 化學(xué)改性法制備改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料
2.4.1 丙烯酸接枝紅薯渣的制備
2.4.2 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料的制備
2.5 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料的性能測(cè)試
2.5.1 力學(xué)性能測(cè)試
2.5.2 吸水率測(cè)試
2.5.3 熔融指數(shù)測(cè)試
2.5.4 TG-DSC分析測(cè)試
2.6 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料參數(shù)設(shè)定及表征方法
2.6.1 主要參數(shù)
2.6.2 性能測(cè)試與表征
3 結(jié)果與討論
3.1 淀粉/聚乳酸復(fù)合材料合成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1.1 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的機(jī)械性能
3.1.2 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的吸水率
3.1.3 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的熔融指數(shù)
3.1.4 聚乳酸/淀粉復(fù)合材料的DSC
3.2 改性紅薯渣/聚乳酸復(fù)合材料合成的工藝條件
3.2.1 丙烯酸接枝紅薯渣合成的單因素實(shí)驗(yàn)
3.2.2 丙烯酸接枝紅薯渣合成的最佳條件
3.2.3 接枝紅薯渣的紅外光譜分析
3.2.4 接枝紅薯渣的結(jié)構(gòu)分析
3.2.5 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料紅外光譜分析
3.2.6 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料的形貌分析
3.2.7 接枝紅薯渣/PLA復(fù)合材料熔融指數(shù)測(cè)定與對(duì)比
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚乳酸/熱塑性淀粉共混材料的性能研究[J]. 范龍,胡珊,張俊. 工程塑料應(yīng)用. 2014(06)
[2]甘油用量對(duì)淀粉/聚乳酸復(fù)合材料性能的影響[J]. 左迎峰,顧繼友,楊龍,譚海彥,張彥華. 功能材料. 2014(05)
[3]聚乳酸/聚己內(nèi)酯共混膜的制備及其性能[J]. 趙婧,楊慶. 膜科學(xué)與技術(shù). 2013(04)
[4]2011~2012年世界塑料工業(yè)進(jìn)展[J]. 許江菱,鐘曉萍,殷榮忠,朱永茂,劉勇,潘曉天,楊小云,劉小峯,劉曉晨,鄒林,陳紅,李麗娟,姚玥瑋. 塑料工業(yè). 2013(03)
[5]PLA復(fù)合材料降解性能研究進(jìn)展[J]. 蔡艷華. 塑料科技. 2013(02)
[6]改性淀粉/聚乳酸共混體系增容方法的研究[J]. 歐陽(yáng)春平,鹿芝,趙乃鵬,王瑀,劉小剛,李十中,張政樸. 離子交換與吸附. 2012(02)
[7]高品質(zhì)紅薯渣在面條中應(yīng)用的研究[J]. 倪文霞,王宏勛,王尚玉,于楊. 食品科技. 2012(02)
[8]改性淀粉/聚乳酸共混物的制備[J]. 吳景梅,邰燕芳,秦英月. 化工新型材料. 2011(06)
[9]淀粉基可降解塑料的研究進(jìn)展[J]. 王金永,趙有斌,林亞玲,裴斐. 塑料工業(yè). 2011(05)
[10]聚乳酸與淀粉復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 姚東明,何和智. 塑料. 2011(01)
碩士論文
[1]熱塑性淀粉/聚乳酸共混材料的制備、表征及性能研究[D]. 和平生.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[2]聚乳酸復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 刁華鑫.揚(yáng)州大學(xué) 2011
[3]淀粉/聚乳酸共混體系相容劑的制備及性能研究[D]. 余巧鶯.福建師范大學(xué) 2009
[4]熱塑性淀粉/聚乳酸共混材料的制備及性質(zhì)研究[D]. 魏巍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[5]聚乳酸(PLA)纖維織物深色染色研究[D]. 邵燕軍.東華大學(xué) 2006
本文編號(hào):3282726
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