以玉米淀粉為原料使用酸解法制備了淀粉納米晶（SNC）,然后以馬來(lái)酸酐和丙烯酸甲酯為單體通過(guò)熔融接枝的方法對(duì)聚乳酸（PLA）進(jìn)行接枝改性,制得改性PLA（mPLA）,再將SNC、mPLA和PLA通過(guò)溶液澆注法制備復(fù)合材料。利用紅外光譜、力學(xué)性能測(cè)試、掃描電子顯微鏡、廣角X射線(xiàn)衍射、差式掃描量熱-熱重同步熱分析研究了SNC/PLA復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能。結(jié)果表明,在SNC/PLA復(fù)合材料中加入適量的mPLA,SNC與PLA的相容性改善,SNC團(tuán)聚現(xiàn)象明顯減少;隨著mPLA含量的增加,SNC/PLA復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先上升后下降,當(dāng)mPLA的含量為12%時(shí),SNC/PLA復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度與未加mPLA的相比增加了32.1%;加入mPLA后,PLA的結(jié)晶度提高而晶粒尺寸減小、熱穩(wěn)定性也有所提高。 

【文章來(lái)源】：功能材料. 2016,47(11)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖１純ＰＬＡ和ｍＰＬＡ的紅外光譜圖Ｆｉｇ１ＦＴ－ＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｐｕｒｅＰＬＡａｎｄｍＰＬＡ

Ｃ在ＰＬＡ基體中的分散，所以隨著ｍＰＬＡ含量的增加，ＳＮＣ／ＰＬＡ復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度升高。當(dāng)ｍＰＬＡ的含量超過(guò)１２％時(shí)，ＳＮＣ／ＰＬＡ復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度又有所下降，這是因?yàn)椋恚校蹋猎谥苽溥^(guò)程中，長(zhǎng)時(shí)間的加熱剪切作用，使得其分子量減小，力學(xué)性能降低，因此過(guò)多加入ｍＰＬＡ使ＳＮＣ／ＰＬＡ復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度減校ＳＮＣ／ＰＬＡ復(fù)合材料的斷裂伸長(zhǎng)率隨ｍＰＬＡ含量的變化與拉伸強(qiáng)度具有相似的規(guī)律，但總體變化不大，在４．８％～６．１％之間。圖２ｍＰＬＡ含量對(duì)ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的影響Ｆｉｇ２ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍＰＬＡｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎａｔｂｒｅａｋｏｆＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．３掃描電鏡分析用掃描電子顯微鏡觀察了ＳＮＣ／ＰＬＡ和ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料樣條斷面的微觀形貌。由圖３可以看出，ＳＮＣ顆粒尺寸在８０～１２０ｎｍ之間，在ＳＮＣ／ＰＬＡ復(fù)合材料樣條（圖３（ａ））中，由于ＳＮＣ與ＰＬＡ的相容性差，存在較嚴(yán)重的ＳＮＣ團(tuán)聚現(xiàn)象，而在ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料（圖３ｂ）中，ＳＮＣ顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象明顯減少，說(shuō)明ｍＰＬＡ加入后，ＳＮＣ與ＰＬＡ之間１１１７４２０１６年第１１期（４７）卷

的界面相容性得到改善，在宏觀上表現(xiàn)為力學(xué)性能提高。圖３ＳＮＣ／ＰＬＡ和ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料的掃描電鏡照片Ｆｉｇ３ＳＥＭｐｈｏｔｏｓｏｆＳＮＣ／ＰＬＡａｎｄＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．４復(fù)合材料的結(jié)晶行為圖４是純ＰＬＡ、ＳＮＣ／ＰＬＡ和ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料的ＷＡＸＤ曲線(xiàn)。ＰＬＡ在２θ為１６．７６１和１９．１９９°處出現(xiàn)了歸屬于１１０晶面和２００晶面的結(jié)晶衍射峰［１２］。而ＳＮＣ／ＰＬＡ和ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料沒(méi)有出現(xiàn)新的結(jié)晶峰，而且各個(gè)峰的峰位沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明ＳＮＣ和ｍＰＬＡ的加入并沒(méi)有改變ＰＬＡ的晶型。圖４純ＰＬＡ、ＳＮＣ／ＰＬＡ和ＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡ復(fù)合材料的ＷＡＸＤ曲線(xiàn)Ｆｉｇ４ＷＡＸＤｃｕｒｖｅｓｏｆｐｕｒｅＰＬＡ，ＳＮＣ／ＰＬＡａｎｄＳＮＣ／ｍＰＬＡ／ＰＬＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ表１給出了ＷＡＸＤ的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表１可以看出，在ＰＬＡ中加入ＳＮＣ，ＰＬＡ的結(jié)晶度減小而晶粒尺寸則增加。這是因?yàn)榈矸奂{米晶與ＰＬＡ相容性差，團(tuán)聚較嚴(yán)重，不僅沒(méi)有起到異相結(jié)晶成核作用，反而限制了ＰＬＡ分子的運(yùn)動(dòng)，使ＰＬＡ的結(jié)晶度減校加入ｍＰＬＡ后，ＰＬＡ的結(jié)晶度增大而晶粒尺寸則減校這可能是因?yàn)椋恚校蹋撂岣吡耍樱危门cＰＬＡ的界面相容性，因此ＳＮＣ分散地更好，較�。樱危眉{米顆粒起到了很好的結(jié)晶成核作用，使ＰＬＡ的結(jié)晶度增大而晶粒尺寸則減校表１純ＰＬＡ、ＳＮＣ／ＰＬ


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