目的研究聚乳酸復(fù)合膜的降解性能,加快聚乳酸材料降解速率。方法選取淀粉、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚乙二醇（PEG）等3種材料,與聚乳酸混合制備4種不同的復(fù)合膜。測定復(fù)合膜的透光率、力學(xué)性能、熱性能等指標(biāo),使用紅外光譜儀對復(fù)合膜的基團(tuán)組成進(jìn)行表征,使用磷酸鹽緩沖液浸泡,測試其降解性能。結(jié)果紅外光譜結(jié)果顯示PLA膜與PLA復(fù)合膜的吸收峰沒有明顯的差別,這證明改性材料與聚乳酸沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。復(fù)合膜的DSC曲線顯示,添加改性劑后,熔融溫度變化不大,無明顯影響。降解性能方面,按PLA與復(fù)合物的質(zhì)量比9∶1,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5制備多種復(fù)合膜,其中質(zhì)量比9∶1,7∶3,5∶5的PLA/淀粉復(fù)合膜在第70天降解率分別為24.11%,24.8%,35.6%;PLA/CMC復(fù)合膜的3種質(zhì)量比降解率為27.64%,30.37%,45.2%。按照PLA與PEG質(zhì)量比為99∶1,98∶2,97∶3,96∶4,95∶5制備了PLA/PEG復(fù)合膜,其中質(zhì)量比為99∶1,97∶3,95∶5的PLA/PEG復(fù)合膜在第70天的降解率分別為25.45%,38.83%,45.83%。PLA/淀粉/PEG復(fù)合膜是... 

【文章來源】：包裝工程. 2020,41(17)北大核心

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不同質(zhì)量比PLA/淀粉/PEG薄膜的降解率

聚乳酸薄膜及不同質(zhì)量比的復(fù)合膜的透光率見圖1。從圖1中可以看出，純聚乳酸薄膜的透光率為88.67%，添加淀粉、羧甲基纖維素鈉或PEG后，薄膜的透光率都呈現(xiàn)下降的趨勢，而且隨著添加量的增多，薄膜透光率下降得越多。其中淀粉對透光率的影響最大，當(dāng)聚乳酸與淀粉質(zhì)量比為9∶1,7∶3和5∶5時，透光率分別為66.86%,49.22%和34.43%，最大下降了54.24%。這是因為淀粉與聚乳酸的相容性不太好，成膜后有很多顆粒附著在薄膜表面，薄膜整體顏色偏白，所以透光率較低。當(dāng)聚乳酸與羧甲基纖維素質(zhì)量比為9∶1,7∶3和5∶5時，透光率分別為76.41%,65.01%和60.42%，最大下降了28.25%。這表明相對于淀粉，羧甲基纖維素鈉能更好地與聚乳酸溶液混合，雖然隨著含量的增加，透光率依然逐漸減小，但是影響的程度遠(yuǎn)小于淀粉。PEG的添加對薄膜透光率的影響最小，當(dāng)PEG按質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%,3%和5%添加時，復(fù)合膜的透光率分別為85.18%,81.28%和76.18%，相比于純PLA膜最大僅下降了12.49%。這說明PEG能較好地分散在聚乳酸溶液中，不會對薄膜的透光性產(chǎn)生較大影響。當(dāng)聚乳酸與淀粉質(zhì)量比為7∶3,PEG按質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%,3%和5%添加時，透光率分別為62.36%,61.88%和58.17%，最大下降了30.5%。這表明PEG的加入能有效增加聚乳酸與淀粉的相容性，使淀粉能更好地分散在聚乳酸溶液中。2.2 力學(xué)性能

添加不同改性材料的聚乳酸薄膜的DSC曲線見圖3。從圖3中可以看出聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg、結(jié)晶溫度tc和熔融溫度tm。純PLA薄膜，PLA/淀粉（7∶3）薄膜，PLA/PEG(5%）薄膜，PLA/CMC(7∶3）薄膜的tm相差不大，大約都在160℃左右，tc大約為73.2℃，PLA/PEG復(fù)合膜（5%）的tc不太明顯，可能添加了PEG的聚乳酸復(fù)合膜的分子鏈運動能力得到了提高。PLA/淀粉/PEG薄膜的tm只有75℃，并且未能觀察到明顯的tg和tc。這說明淀粉、羧甲基纖維素鈉和PEG單獨的加入都不會對PLA復(fù)合膜產(chǎn)生較大影響，而加入PEG后，使得淀粉與聚乳酸溶液共混效果更好，淀粉的熔點較低，導(dǎo)致了PLA/淀粉/PEG復(fù)合膜的tm明顯減小了[16]。圖3 不同PLA薄膜的DSC曲線

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3539073