MAH改性方法对淀粉/聚乳酸界面相容性的影响
发布时间：2021-12-24 18:04
以玉米淀粉和聚乳酸（PLA）为原料,马来酸酐（MAH）为改性剂,通过熔融挤出法制备淀粉/PLA复合材料。研究了MAH分别作为增容剂和淀粉酯化剂这两种改性方法对淀粉/PLA相容性的影响,并对复合材料的熔融加工性能、力学性能和耐水性能进行了测试。X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TGA）结果都证明,MAH与原淀粉先进行干法酯化改性再与PLA复配制得酯化淀粉/PLA复合材料,比MAH作为增容剂直接添加制得原淀粉/MAH/PLA复合材料具有更好的界面相容性。受界面相容性提高程度的影响,酯化淀粉/PLA复合材料的熔融加工性能、拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和耐水性能都优于原淀粉/MAH/PLA复合材料。
【文章来源】：材料导报. 2017,31(16)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３原淀粉（ＮＳ）和纯ＰＬＡ的ＴＧＡ及ＤＴＧ曲线Ｆｉｇ．３ＴＧＡａｎｄＤＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆｎａｔｉｖｅｓｔａｒｃｈａｎｄｐｕｒｅＰＬＡ
图５复合材料的熔融指数Ｆｉｇ．５Ｍｅｌｔｉｎｄｅｘｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＰＬＡ的界面相容性差，容易产生相分离，也是导致原淀粉／ＰＬＡ吸水率大的原因。ＭＡＨ分子中含有疏水的羰基，一方面能够有效排斥水分子，另一方面与疏水ＰＬＡ的亲合力增强，能够有效阻止水分子进入复合材料内部。而当ＭＡＨ与淀粉发生酯化反应后，淀粉分子链上亲水的羟基减少，两相的相容性得到较大提高，有效减少了复合材料内部的缝隙，ＰＬＡ链段能够更有效地阻隔淀粉大分子中的羟基，抑制水分子在各羟基之间的传递。因此，淀粉经ＭＡＨ酯化改性能够更有效地提高复合材料的耐水性能。图７复合材料的吸水率Ｆｉｇ．７Ｗａｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ３结论ＭＡＨ能够有效提高淀粉／ＰＬＡ复合材料的界面相容性，其添加方式不同对复合材料相容性有一定的影响：（１）ＭＡＨ作为酯化剂对淀粉进行干法酯化改性后再与ＰＬＡ复配时，酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的界面相容性比ＭＡＨ作为增容剂直接加入到淀粉／ＰＬＡ复合材料中要好；（２）酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的熔融流动性比原淀粉／ＭＡＨ／ＰＬＡ复合材料大，表明其熔融加工性能更好；（３）受界面相容性提高程度的影响，酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率以及耐水性能都优于原淀粉／ＭＡＨ／ＰＬＡ复合材料。致谢感谢中南林业科技大学木材科学与技术国家重点学科、林业工程湖南省重点学科、竹木资源高效利用湖南省２０１１协同创新中心、湖南省生物质材料及绿色转化技术重点实验室、竹木加工湖南省工程技术研究中心、竹业湖南省工程研究中心以及生物质复合材料湖南省普通高等学校重点实验室提供平台支持！参考
【参考文献】：
期刊论文
[1]偶联剂对玻璃纤维增强淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,张彦华,顾继友,赵星,吴义强. 材料导报. 2016(20)
[2]Effect of Starch/Polylactic Acid Ratio on the Interdependence of Two-Phase and the Properties of Composites[J]. 左迎峰,GU Jiyou,CAO Jun,WEI Shuangying,TAN Haiyan,张彦华. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(05)
[3]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)
[4]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)
[5]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)
[6]熔融指数对聚丙烯熔体流动性及纤维强度的影响[J]. 王全华,付中玉. 北京服装学院学报. 2004(04)
[7]淀粉/DL-丙交酯接枝共聚物的合成和生物降解性能研究[J]. 由英才,朱常英,焦京亮,沈忻. 高分子学报. 2000(06)
本文编号：3550947
【文章来源】：材料导报. 2017,31(16)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图３原淀粉（ＮＳ）和纯ＰＬＡ的ＴＧＡ及ＤＴＧ曲线Ｆｉｇ．３ＴＧＡａｎｄＤＴＧｃｕｒｖｅｓｏｆｎａｔｉｖｅｓｔａｒｃｈａｎｄｐｕｒｅＰＬＡ
图５复合材料的熔融指数Ｆｉｇ．５Ｍｅｌｔｉｎｄｅｘｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＰＬＡ的界面相容性差，容易产生相分离，也是导致原淀粉／ＰＬＡ吸水率大的原因。ＭＡＨ分子中含有疏水的羰基，一方面能够有效排斥水分子，另一方面与疏水ＰＬＡ的亲合力增强，能够有效阻止水分子进入复合材料内部。而当ＭＡＨ与淀粉发生酯化反应后，淀粉分子链上亲水的羟基减少，两相的相容性得到较大提高，有效减少了复合材料内部的缝隙，ＰＬＡ链段能够更有效地阻隔淀粉大分子中的羟基，抑制水分子在各羟基之间的传递。因此，淀粉经ＭＡＨ酯化改性能够更有效地提高复合材料的耐水性能。图７复合材料的吸水率Ｆｉｇ．７Ｗａｔｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ３结论ＭＡＨ能够有效提高淀粉／ＰＬＡ复合材料的界面相容性，其添加方式不同对复合材料相容性有一定的影响：（１）ＭＡＨ作为酯化剂对淀粉进行干法酯化改性后再与ＰＬＡ复配时，酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的界面相容性比ＭＡＨ作为增容剂直接加入到淀粉／ＰＬＡ复合材料中要好；（２）酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的熔融流动性比原淀粉／ＭＡＨ／ＰＬＡ复合材料大，表明其熔融加工性能更好；（３）受界面相容性提高程度的影响，酯化淀粉／ＰＬＡ复合材料的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率以及耐水性能都优于原淀粉／ＭＡＨ／ＰＬＡ复合材料。致谢感谢中南林业科技大学木材科学与技术国家重点学科、林业工程湖南省重点学科、竹木资源高效利用湖南省２０１１协同创新中心、湖南省生物质材料及绿色转化技术重点实验室、竹木加工湖南省工程技术研究中心、竹业湖南省工程研究中心以及生物质复合材料湖南省普通高等学校重点实验室提供平台支持！参考
【参考文献】：
期刊论文
[1]偶联剂对玻璃纤维增强淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,张彦华,顾继友,赵星,吴义强. 材料导报. 2016(20)
[2]Effect of Starch/Polylactic Acid Ratio on the Interdependence of Two-Phase and the Properties of Composites[J]. 左迎峰,GU Jiyou,CAO Jun,WEI Shuangying,TAN Haiyan,张彦华. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(05)
[3]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)
[4]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)
[5]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)
[6]熔融指数对聚丙烯熔体流动性及纤维强度的影响[J]. 王全华,付中玉. 北京服装学院学报. 2004(04)
[7]淀粉/DL-丙交酯接枝共聚物的合成和生物降解性能研究[J]. 由英才,朱常英,焦京亮,沈忻. 高分子学报. 2000(06)
本文编号：3550947
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3550947.html
