探索制備新型的生物質全生物降解高分子,用于替代傳統(tǒng)的聚烯烴高分子材料,是解決“白色污染”、降低對石化資源依賴性的重要途徑。淀粉作為自然界中儲量第二大的高分子,兼具廉價、可再生和可完全生物降解的優(yōu)點。然而,經增塑改性制備的熱塑性淀粉(TPS)雖具有較好的熱塑加工性,但仍存在脆性、力學性能易受濕度影響而急劇下降、高親水和耐熱溫度低等缺陷而難以在生物降解塑料領域中應用。為改善TPS性能和拓展其應用范圍,本論文采用反應擠出,通過配位反應和酸化改性對TPS進行“硬化”(玻璃化轉變溫度提高)和“軟化”(類橡膠彈性體)調控,再以“軟化”TPS分別與聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)熔融擠出制備高韌性全生物降解聚酯/TPS共混物。論文通過對淀粉凝聚態(tài)結構的調控,從而實現TPS、PLA/TPS和PBS/TPS的高性能及低成本化的目的,為TPS改性提供了新策略、為生物質能源的開發(fā)利用和高分子材料可持續(xù)發(fā)展提供了新途徑。采用無水醋酸鋅(ZA)、甘油與淀粉經雙螺桿反應擠出,制備了具有Zn²⁺-淀粉配位超分子作用的“硬化”TPS(TPS-ZAs),采用FTIR、XPS、^...

【文章頁數】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 熱塑性淀粉概述
        1.2.1 淀粉簡述
        1.2.2 熱塑性淀粉共混改性研究進展
    1.3 配位超分子作用概述
    1.4 全生物降解聚酯共混改性研究進展
    1.5 本論文的主要研究內容和意義
第二章 實驗原料、設備和方法
    2.1 實驗原料與試劑
    2.2 試驗儀器與設備
    2.3 樣品制備
        2.3.1 TPS-ZAs的制備
        2.3.2 PLA/TPS-TA的制備
        2.3.3 PBS/TPS-TA-CNC的制備
    2.4 測試與表征
        2.4.1 力學性能測試
        2.4.2 傅里葉變換紅外光譜測試
        2.4.3 變溫紅外光譜測試
        2.4.4 熱重-紅外光譜聯用
        2.4.5 X射線光電子能譜測試
        2.4.6 核磁共振氫譜測試
        2.4.7 微觀形貌表征
        2.4.8 廣角X射線衍射測試
        2.4.9 形狀記憶性能測試
        2.4.10 動態(tài)熱機械測試
        2.4.11 接觸角及表面能測試
        2.4.12 流變性能測試
        2.4.13 特性黏數及分子量測試
        2.4.14 差示掃描量熱測試
第三章 金屬-有機配位超分子作用對熱塑性淀粉結構及性能的影響
    3.1 Zn2+-淀粉配位反應機理的研究
        3.1.1 CS/ZAs的紅外光譜分析
        3.1.2 CS/ZAs的 X射線光電子能譜分析
        3.1.3 CS/ZAs的核磁共振氫譜分析
        3.1.4 CS/ZAs的能譜分析
        3.1.5 CS/ZAs的黏均分子量測試
        3.1.6 X射線衍射分析
    3.2 微觀形貌和結構研究
        3.2.1 微觀形貌分析
        3.2.2 變溫紅外分析
    3.3 表面潤濕性研究
    3.4 形狀記憶性能研究
    3.5 熱穩(wěn)定性研究
    3.6 力學性能研究
    3.7 剪切流變性能研究
    3.8 熱降解性能研究
    3.9 本章小結
第四章 不同配比的PLA/TPS-TA結構及性能的研究
    4.1 酒石酸對TPS結構與性能的影響
    4.2 PLA特性黏數分析
    4.3 掃描電子顯微鏡分析
    4.4 動態(tài)熱機械分析
    4.5 動態(tài)流變分析
    4.6 結晶性能分析
    4.7 常規(guī)力學性能分析
    4.8 耐折性能分析
    4.9 耐折機理分析
    4.10 折疊區(qū)晶體形貌分析
    4.11 本章小結
第五章 不同配比的PBS/TPS-TA-CNC結構及性能的研究
    5.1 CNC含量對TPS-TA力學性能的影響
    5.2 掃描電子顯微鏡分析
    5.3 動態(tài)熱機械分析
    5.4 差示掃描量熱分析
    5.5 X射線衍射分析
    5.6 力學性能分析
    5.7 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號：3782591