木薯淀粉反應(yīng)共混改性及馬來酸淀粉酯/聚乳酸復(fù)合材料的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-14 19:15
聚乳酸(PLA)具有優(yōu)越的塑化加工性和良好的生物相容性,可徹底生物降解成水和二氧化碳,而不污染環(huán)境,但價(jià)格昂貴,阻燃效果差大大限制了其的廣泛發(fā)展。廣西木薯淀粉產(chǎn)量大,價(jià)格低廉且再可生。熔融共混PLA與淀粉制成復(fù)合材料,既可以減少材料成本,而且,還利于環(huán)境污染和的資源枯竭等社會問題的解決,促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展。馬來酸酐(MA)具有優(yōu)越的化學(xué)和物理特性,可用增溶劑改善淀粉/聚乳酸的界面相容性。本文以馬來酸酐(MA)為酯化劑,木薯淀粉(CS)為原料,通過轉(zhuǎn)矩流變儀反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯(MS),并研究其制備工藝。研究表明MS的取代度(DS)隨著密煉溫度的升高和密煉時(shí)間的延長而增大,當(dāng)密煉溫度為130℃或密煉時(shí)間為12.5min時(shí)取代度變化變得比較平緩;隨著密煉轉(zhuǎn)速的增大,取代度先增大后減小,當(dāng)為70R/min時(shí)達(dá)到最大值;隨馬來酸酐含量的增加木薯淀粉馬來酸酯的取代度近似成線性增長,但是過多的MA用量會使加工帶來不便。另外,離子液體特別是[AMIM]Cl的加入大大提高了淀粉酯的DS。FTIR表明馬來酸酐成功接枝到淀粉鏈上。采用熔融共混法制備馬來酸木薯淀粉酯/聚乳酸共混物(MS/PLA),考...
【文章來源】:南寧師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 淀粉及改性淀粉研究簡述
1.1.1 淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.1.2 淀粉的改性研究
1.2 聚乳酸及其復(fù)合材料研究綜述
1.2.1 聚乳酸簡述
1.2.2 聚乳酸/天然高分子研究簡述
1.2.3 聚乳酸的阻燃研究
1.3 本文研究的意義和內(nèi)容
1.3.1 本文研究意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要原料以及成型加工設(shè)備
2.2.2 馬來酸木薯淀粉酯的制備
2.2.3 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯的工藝研究
2.3.2 離子液體對反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯的影響
2.3.3 FTIR分析
2.3.4 XRD分析
2.3.5 TG分析
2.3.6 DSC分析
2.3.7 透光率分析
2.4 小結(jié)
第3章 馬來酸木薯淀粉酯/聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要原料及成型加工設(shè)備
3.2.2 復(fù)合材料的制備
3.2.3 材料性能測試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 塑化加工性能
3.3.2 熔體流動速率
3.3.3 力學(xué)性能
3.3.4 SEM分析
3.3.5 吸水率
3.3.6 接觸角分析
3.3.7 燃燒性能
3.3.8 TG熱分析
3.3.9 DSC分析
3.3.10 土埋降解性能
3.4 小結(jié)
第4章 馬來酸木薯淀粉酯/聚乳酸復(fù)合材料阻燃改性及熱降解性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要原料及成型加工設(shè)備
4.2.2 阻燃復(fù)合材料的制備
4.2.3 性能測試及表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 阻燃劑種類的選擇
4.3.2 PLA/MS/APP/MCA燃燒性能
4.3.3 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的塑化加工性能
4.3.4 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的熔體流動速率
4.3.5 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的力學(xué)性能
4.3.6 SEM分析
4.3.7 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的吸水率
4.3.8 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的TG分析
4.3.9 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的DSC分析
4.3.10 土埋降解性能
4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 馬來酸木薯淀粉酯的制備
5.1.2 MS/PLA共混物的性能
5.1.3 MS/PLA復(fù)合材料的阻燃改性
5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MAH對干法酯化淀粉/PLA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. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]天然高分子材料在阻燃技術(shù)中的研究進(jìn)展[J]. 胡爽,胡源,葉文,許肖麗,陳濤,林倬仕,尹亮,陳崇偉. 廣州化工. 2014(14)
[3]新型聚乳酸阻燃體系研究進(jìn)展[J]. 李志,韋平,任文壇,閆永崗. 中國塑料. 2014(06)
[4]馬來酸酐用量對干法制備馬來酸酐淀粉酯性能的影響[J]. 左迎峰,顧繼友,楊龍,譚海彥,張彥華. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(01)
[5]干法馬來酸酐酯化淀粉的合成工藝研究[J]. 左迎峰,張彥華,楊龍,喬治邦,譚海彥,顧繼友. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]反應(yīng)溫度和時(shí)間對干法制備馬來酸酐酯化淀粉性能的影響[J]. 楊龍,左迎峰,張彥華,譚海彥,顧繼友. 功能材料. 2013(15)
[7]阻燃聚乳酸樹脂研究進(jìn)展[J]. 車晶,楊榮杰,李定華. 高分子材料科學(xué)與工程. 2013(06)
[8]交聯(lián)微孔木薯淀粉的制備及其性能研究[J]. 吳思蕓,王繼虎,張燕萍,于丹鳳,邵思盼,李冬亮,賀正果,唐忠鋒. 食品工業(yè)科技. 2013(01)
[9]X射線衍射法研究不同類型淀粉高靜壓處理后晶體結(jié)構(gòu)的變化[J]. 劉培玲,沈群,胡小松,吳繼紅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(09)
[10]聚乳酸阻燃改性研究進(jìn)展[J]. 周旋,武永剛,李娟,許亮,薛立新. 工程塑料應(yīng)用. 2012(08)
博士論文
[1]干法酯化淀粉/聚乳酸復(fù)合材料相容性及其性能研究[D]. 左迎峰.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]膨脹阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備、性能和阻燃機(jī)理研究[D]. 宣善勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]機(jī)械活化法制備烯基琥珀酸淀粉酯及其性能研究[D]. 石劍.廣西大學(xué) 2014
[2]馬來酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物的合成及應(yīng)用[D]. 顧龍飛.南京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]聚乳酸—聚已內(nèi)酯/熱塑性淀粉全降解共混材料的制備及性能研究[D]. 李仁煥.廣西師范學(xué)院 2012
[4]熱塑性木薯淀粉復(fù)合材料的熱降解與阻燃性能的研究[D]. 齊翔.廣西師范學(xué)院 2012
[5]淀粉/乳酸接枝共聚反應(yīng)的新催化體系探討及其復(fù)合膜研究[D]. 王清嶺.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[6]聚乳酸/蒙脫土插層復(fù)合材料及聚乳酸超細(xì)電紡纖維制備[D]. 汪洋.湖南大學(xué) 2011
[7]聚乳酸/四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 邢惠紅.中北大學(xué) 2011
[8]聚乳酸/熱塑性淀粉共混體系的研究[D]. 王錫瑩.華東理工大學(xué) 2011
[9]植物纖維增強(qiáng)熱塑性本薯淀粉復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 鐘宇翔.廣西師范學(xué)院 2010
[10]生物復(fù)合材料的制備及性能的研究[D]. 楊美娟.北京化工大學(xué) 2010
本文編號:3343029
【文章來源】:南寧師范大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 淀粉及改性淀粉研究簡述
1.1.1 淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.1.2 淀粉的改性研究
1.2 聚乳酸及其復(fù)合材料研究綜述
1.2.1 聚乳酸簡述
1.2.2 聚乳酸/天然高分子研究簡述
1.2.3 聚乳酸的阻燃研究
1.3 本文研究的意義和內(nèi)容
1.3.1 本文研究意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯及其性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要原料以及成型加工設(shè)備
2.2.2 馬來酸木薯淀粉酯的制備
2.2.3 測試與表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯的工藝研究
2.3.2 離子液體對反應(yīng)共混制備馬來酸木薯淀粉酯的影響
2.3.3 FTIR分析
2.3.4 XRD分析
2.3.5 TG分析
2.3.6 DSC分析
2.3.7 透光率分析
2.4 小結(jié)
第3章 馬來酸木薯淀粉酯/聚乳酸復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 主要原料及成型加工設(shè)備
3.2.2 復(fù)合材料的制備
3.2.3 材料性能測試及表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 塑化加工性能
3.3.2 熔體流動速率
3.3.3 力學(xué)性能
3.3.4 SEM分析
3.3.5 吸水率
3.3.6 接觸角分析
3.3.7 燃燒性能
3.3.8 TG熱分析
3.3.9 DSC分析
3.3.10 土埋降解性能
3.4 小結(jié)
第4章 馬來酸木薯淀粉酯/聚乳酸復(fù)合材料阻燃改性及熱降解性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要原料及成型加工設(shè)備
4.2.2 阻燃復(fù)合材料的制備
4.2.3 性能測試及表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 阻燃劑種類的選擇
4.3.2 PLA/MS/APP/MCA燃燒性能
4.3.3 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的塑化加工性能
4.3.4 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的熔體流動速率
4.3.5 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的力學(xué)性能
4.3.6 SEM分析
4.3.7 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的吸水率
4.3.8 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的TG分析
4.3.9 不同比例IFR/PLA復(fù)合材料的DSC分析
4.3.10 土埋降解性能
4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.1.1 馬來酸木薯淀粉酯的制備
5.1.2 MS/PLA共混物的性能
5.1.3 MS/PLA復(fù)合材料的阻燃改性
5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MAH對干法酯化淀粉/PLA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. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]天然高分子材料在阻燃技術(shù)中的研究進(jìn)展[J]. 胡爽,胡源,葉文,許肖麗,陳濤,林倬仕,尹亮,陳崇偉. 廣州化工. 2014(14)
[3]新型聚乳酸阻燃體系研究進(jìn)展[J]. 李志,韋平,任文壇,閆永崗. 中國塑料. 2014(06)
[4]馬來酸酐用量對干法制備馬來酸酐淀粉酯性能的影響[J]. 左迎峰,顧繼友,楊龍,譚海彥,張彥華. 高分子材料科學(xué)與工程. 2014(01)
[5]干法馬來酸酐酯化淀粉的合成工藝研究[J]. 左迎峰,張彥華,楊龍,喬治邦,譚海彥,顧繼友. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]反應(yīng)溫度和時(shí)間對干法制備馬來酸酐酯化淀粉性能的影響[J]. 楊龍,左迎峰,張彥華,譚海彥,顧繼友. 功能材料. 2013(15)
[7]阻燃聚乳酸樹脂研究進(jìn)展[J]. 車晶,楊榮杰,李定華. 高分子材料科學(xué)與工程. 2013(06)
[8]交聯(lián)微孔木薯淀粉的制備及其性能研究[J]. 吳思蕓,王繼虎,張燕萍,于丹鳳,邵思盼,李冬亮,賀正果,唐忠鋒. 食品工業(yè)科技. 2013(01)
[9]X射線衍射法研究不同類型淀粉高靜壓處理后晶體結(jié)構(gòu)的變化[J]. 劉培玲,沈群,胡小松,吳繼紅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(09)
[10]聚乳酸阻燃改性研究進(jìn)展[J]. 周旋,武永剛,李娟,許亮,薛立新. 工程塑料應(yīng)用. 2012(08)
博士論文
[1]干法酯化淀粉/聚乳酸復(fù)合材料相容性及其性能研究[D]. 左迎峰.東北林業(yè)大學(xué) 2014
[2]膨脹阻燃聚乳酸復(fù)合材料的制備、性能和阻燃機(jī)理研究[D]. 宣善勇.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]機(jī)械活化法制備烯基琥珀酸淀粉酯及其性能研究[D]. 石劍.廣西大學(xué) 2014
[2]馬來酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物的合成及應(yīng)用[D]. 顧龍飛.南京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]聚乳酸—聚已內(nèi)酯/熱塑性淀粉全降解共混材料的制備及性能研究[D]. 李仁煥.廣西師范學(xué)院 2012
[4]熱塑性木薯淀粉復(fù)合材料的熱降解與阻燃性能的研究[D]. 齊翔.廣西師范學(xué)院 2012
[5]淀粉/乳酸接枝共聚反應(yīng)的新催化體系探討及其復(fù)合膜研究[D]. 王清嶺.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2012
[6]聚乳酸/蒙脫土插層復(fù)合材料及聚乳酸超細(xì)電紡纖維制備[D]. 汪洋.湖南大學(xué) 2011
[7]聚乳酸/四針狀氧化鋅晶須復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 邢惠紅.中北大學(xué) 2011
[8]聚乳酸/熱塑性淀粉共混體系的研究[D]. 王錫瑩.華東理工大學(xué) 2011
[9]植物纖維增強(qiáng)熱塑性本薯淀粉復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 鐘宇翔.廣西師范學(xué)院 2010
[10]生物復(fù)合材料的制備及性能的研究[D]. 楊美娟.北京化工大學(xué) 2010
本文編號:3343029
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