木薯淀粉反应共混改性及马来酸淀粉酯/聚乳酸复合材料的研究
发布时间：2021-08-14 19:15
聚乳酸（PLA）具有优越的塑化加工性和良好的生物相容性,可彻底生物降解成水和二氧化碳,而不污染环境,但价格昂贵,阻燃效果差大大限制了其的广泛发展。广西木薯淀粉产量大,价格低廉且再可生。熔融共混PLA与淀粉制成复合材料,既可以减少材料成本,而且,还利于环境污染和的资源枯竭等社会问题的解决,促进当地的经济发展。马来酸酐（MA）具有优越的化学和物理特性,可用增溶剂改善淀粉/聚乳酸的界面相容性。本文以马来酸酐（MA）为酯化剂,木薯淀粉（CS）为原料,通过转矩流变仪反应共混制备马来酸木薯淀粉酯（MS）,并研究其制备工艺。研究表明MS的取代度（DS）随着密炼温度的升高和密炼时间的延长而增大,当密炼温度为130℃或密炼时间为12.5min时取代度变化变得比较平缓;随着密炼转速的增大,取代度先增大后减小,当为70R/min时达到最大值;随马来酸酐含量的增加木薯淀粉马来酸酯的取代度近似成线性增长,但是过多的MA用量会使加工带来不便。另外,离子液体特别是[AMIM]Cl的加入大大提高了淀粉酯的DS。FTIR表明马来酸酐成功接枝到淀粉链上。采用熔融共混法制备马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸共混物（MS/PLA）,考...
【文章来源】：南宁师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 淀粉及改性淀粉研究简述
1.1.1 淀粉的结构与性质
1.1.2 淀粉的改性研究
1.2 聚乳酸及其复合材料研究综述
1.2.1 聚乳酸简述
1.2.2 聚乳酸/天然高分子研究简述
1.2.3 聚乳酸的阻燃研究
1.3 本文研究的意义和内容
1.3.1 本文研究意义
1.3.2 研究内容
第2章 反应共混制备马来酸木薯淀粉酯及其性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要原料以及成型加工设备
2.2.2 马来酸木薯淀粉酯的制备
2.2.3 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 反应共混制备马来酸木薯淀粉酯的工艺研究
2.3.2 离子液体对反应共混制备马来酸木薯淀粉酯的影响
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 小结
第3章 马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸复合材料的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要原料及成型加工设备
3.2.2 复合材料的制备
3.2.3 材料性能测试及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 塑化加工性能
3.3.2 熔体流动速率
3.3.3 力学性能
3.3.4 SEM分析
3.3.5 吸水率
3.3.6 接触角分析
3.3.7 燃烧性能
3.3.8 TG热分析
3.3.9 DSC分析
3.3.10 土埋降解性能
3.4 小结
第4章 马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸复合材料阻燃改性及热降解性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料及成型加工设备
4.2.2 阻燃复合材料的制备
4.2.3 性能测试及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 阻燃剂种类的选择
4.3.2 PLA/MS/APP/MCA燃烧性能
4.3.3 不同比例IFR/PLA复合材料的塑化加工性能
4.3.4 不同比例IFR/PLA复合材料的熔体流动速率
4.3.5 不同比例IFR/PLA复合材料的力学性能
4.3.6 SEM分析
4.3.7 不同比例IFR/PLA复合材料的吸水率
4.3.8 不同比例IFR/PLA复合材料的TG分析
4.3.9 不同比例IFR/PLA复合材料的DSC分析
4.3.10 土埋降解性能
4.4 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.1.1 马来酸木薯淀粉酯的制备
5.1.2 MS/PLA共混物的性能
5.1.3 MS/PLA复合材料的阻燃改性
5.2 本文的创新点
5.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]MAH对干法酯化淀粉/PLA复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,顾继友,杨龙,谭海彦,张彦华. 复合材料学报. 2014(06)
[2]天然高分子材料在阻燃技术中的研究进展[J]. 胡爽,胡源,叶文,许肖丽,陈涛,林倬仕,尹亮,陈崇伟. 广州化工. 2014(14)
[3]新型聚乳酸阻燃体系研究进展[J]. 李志,韦平,任文坛,闫永岗. 中国塑料. 2014(06)
[4]马来酸酐用量对干法制备马来酸酐淀粉酯性能的影响[J]. 左迎峰,顾继友,杨龙,谭海彦,张彦华. 高分子材料科学与工程. 2014(01)
[5]干法马来酸酐酯化淀粉的合成工艺研究[J]. 左迎峰,张彦华,杨龙,乔治邦,谭海彦,顾继友. 西南林业大学学报. 2013(05)
[6]反应温度和时间对干法制备马来酸酐酯化淀粉性能的影响[J]. 杨龙,左迎峰,张彦华,谭海彦,顾继友. 功能材料. 2013(15)
[7]阻燃聚乳酸树脂研究进展[J]. 车晶,杨荣杰,李定华. 高分子材料科学与工程. 2013(06)
[8]交联微孔木薯淀粉的制备及其性能研究[J]. 吴思芸,王继虎,张燕萍,于丹凤,邵思盼,李冬亮,贺正果,唐忠锋. 食品工业科技. 2013(01)
[9]X射线衍射法研究不同类型淀粉高静压处理后晶体结构的变化[J]. 刘培玲,沈群,胡小松,吴继红. 光谱学与光谱分析. 2012(09)
[10]聚乳酸阻燃改性研究进展[J]. 周旋,武永刚,李娟,许亮,薛立新. 工程塑料应用. 2012(08)
博士论文
[1]干法酯化淀粉/聚乳酸复合材料相容性及其性能研究[D]. 左迎峰.东北林业大学 2014
[2]膨胀阻燃聚乳酸复合材料的制备、性能和阻燃机理研究[D]. 宣善勇.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]机械活化法制备烯基琥珀酸淀粉酯及其性能研究[D]. 石剑.广西大学 2014
[2]马来酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物的合成及应用[D]. 顾龙飞.南京林业大学 2013
[3]聚乳酸—聚已内酯/热塑性淀粉全降解共混材料的制备及性能研究[D]. 李仁焕.广西师范学院 2012
[4]热塑性木薯淀粉复合材料的热降解与阻燃性能的研究[D]. 齐翔.广西师范学院 2012
[5]淀粉/乳酸接枝共聚反应的新催化体系探讨及其复合膜研究[D]. 王清岭.中国地质大学(北京) 2012
[6]聚乳酸/蒙脱土插层复合材料及聚乳酸超细电纺纤维制备[D]. 汪洋.湖南大学 2011
[7]聚乳酸/四针状氧化锌晶须复合材料的制备与性能研究[D]. 邢惠红.中北大学 2011
[8]聚乳酸/热塑性淀粉共混体系的研究[D]. 王锡莹.华东理工大学 2011
[9]植物纤维增强热塑性本薯淀粉复合材料的制备与性能研究[D]. 钟宇翔.广西师范学院 2010
[10]生物复合材料的制备及性能的研究[D]. 杨美娟.北京化工大学 2010
本文编号：3343029
【文章来源】：南宁师范大学广西壮族自治区
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 淀粉及改性淀粉研究简述
1.1.1 淀粉的结构与性质
1.1.2 淀粉的改性研究
1.2 聚乳酸及其复合材料研究综述
1.2.1 聚乳酸简述
1.2.2 聚乳酸/天然高分子研究简述
1.2.3 聚乳酸的阻燃研究
1.3 本文研究的意义和内容
1.3.1 本文研究意义
1.3.2 研究内容
第2章 反应共混制备马来酸木薯淀粉酯及其性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要原料以及成型加工设备
2.2.2 马来酸木薯淀粉酯的制备
2.2.3 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 反应共混制备马来酸木薯淀粉酯的工艺研究
2.3.2 离子液体对反应共混制备马来酸木薯淀粉酯的影响
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 小结
第3章 马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸复合材料的制备及性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要原料及成型加工设备
3.2.2 复合材料的制备
3.2.3 材料性能测试及表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 塑化加工性能
3.3.2 熔体流动速率
3.3.3 力学性能
3.3.4 SEM分析
3.3.5 吸水率
3.3.6 接触角分析
3.3.7 燃烧性能
3.3.8 TG热分析
3.3.9 DSC分析
3.3.10 土埋降解性能
3.4 小结
第4章 马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸复合材料阻燃改性及热降解性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 主要原料及成型加工设备
4.2.2 阻燃复合材料的制备
4.2.3 性能测试及表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 阻燃剂种类的选择
4.3.2 PLA/MS/APP/MCA燃烧性能
4.3.3 不同比例IFR/PLA复合材料的塑化加工性能
4.3.4 不同比例IFR/PLA复合材料的熔体流动速率
4.3.5 不同比例IFR/PLA复合材料的力学性能
4.3.6 SEM分析
4.3.7 不同比例IFR/PLA复合材料的吸水率
4.3.8 不同比例IFR/PLA复合材料的TG分析
4.3.9 不同比例IFR/PLA复合材料的DSC分析
4.3.10 土埋降解性能
4.4 小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.1.1 马来酸木薯淀粉酯的制备
5.1.2 MS/PLA共混物的性能
5.1.3 MS/PLA复合材料的阻燃改性
5.2 本文的创新点
5.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]MAH对干法酯化淀粉/PLA复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,顾继友,杨龙,谭海彦,张彦华. 复合材料学报. 2014(06)
[2]天然高分子材料在阻燃技术中的研究进展[J]. 胡爽,胡源,叶文,许肖丽,陈涛,林倬仕,尹亮,陈崇伟. 广州化工. 2014(14)
[3]新型聚乳酸阻燃体系研究进展[J]. 李志,韦平,任文坛,闫永岗. 中国塑料. 2014(06)
[4]马来酸酐用量对干法制备马来酸酐淀粉酯性能的影响[J]. 左迎峰,顾继友,杨龙,谭海彦,张彦华. 高分子材料科学与工程. 2014(01)
[5]干法马来酸酐酯化淀粉的合成工艺研究[J]. 左迎峰,张彦华,杨龙,乔治邦,谭海彦,顾继友. 西南林业大学学报. 2013(05)
[6]反应温度和时间对干法制备马来酸酐酯化淀粉性能的影响[J]. 杨龙,左迎峰,张彦华,谭海彦,顾继友. 功能材料. 2013(15)
[7]阻燃聚乳酸树脂研究进展[J]. 车晶,杨荣杰,李定华. 高分子材料科学与工程. 2013(06)
[8]交联微孔木薯淀粉的制备及其性能研究[J]. 吴思芸,王继虎,张燕萍,于丹凤,邵思盼,李冬亮,贺正果,唐忠锋. 食品工业科技. 2013(01)
[9]X射线衍射法研究不同类型淀粉高静压处理后晶体结构的变化[J]. 刘培玲,沈群,胡小松,吴继红. 光谱学与光谱分析. 2012(09)
[10]聚乳酸阻燃改性研究进展[J]. 周旋,武永刚,李娟,许亮,薛立新. 工程塑料应用. 2012(08)
博士论文
[1]干法酯化淀粉/聚乳酸复合材料相容性及其性能研究[D]. 左迎峰.东北林业大学 2014
[2]膨胀阻燃聚乳酸复合材料的制备、性能和阻燃机理研究[D]. 宣善勇.中国科学技术大学 2011
硕士论文
[1]机械活化法制备烯基琥珀酸淀粉酯及其性能研究[D]. 石剑.广西大学 2014
[2]马来酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物的合成及应用[D]. 顾龙飞.南京林业大学 2013
[3]聚乳酸—聚已内酯/热塑性淀粉全降解共混材料的制备及性能研究[D]. 李仁焕.广西师范学院 2012
[4]热塑性木薯淀粉复合材料的热降解与阻燃性能的研究[D]. 齐翔.广西师范学院 2012
[5]淀粉/乳酸接枝共聚反应的新催化体系探讨及其复合膜研究[D]. 王清岭.中国地质大学(北京) 2012
[6]聚乳酸/蒙脱土插层复合材料及聚乳酸超细电纺纤维制备[D]. 汪洋.湖南大学 2011
[7]聚乳酸/四针状氧化锌晶须复合材料的制备与性能研究[D]. 邢惠红.中北大学 2011
[8]聚乳酸/热塑性淀粉共混体系的研究[D]. 王锡莹.华东理工大学 2011
[9]植物纤维增强热塑性本薯淀粉复合材料的制备与性能研究[D]. 钟宇翔.广西师范学院 2010
[10]生物复合材料的制备及性能的研究[D]. 杨美娟.北京化工大学 2010
本文编号：3343029
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