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聚乳酸的改性及其在聚乳酸/淀粉共混物中的应用

作　者: 赖广兴
导　师: 童跃进
学　校: 福建师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 聚乳酸淀粉接枝共聚物聚乳酸/淀粉共混物相容性扩链改性
分类号: TQ320.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

采用熔融接枝法制备聚乳酸(PLA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝共聚物(PLA-g-GMA),1H-NMR分析结果表明GMA连接到PLA大分子链上,接枝率达到0.73%；将其作为聚乳酸/淀粉(PLA/Starch)共混体系的相容剂,利用拉伸强度测试、DSC、SEM等表征手段对PLA/Starch进行表征。结果表明,接枝物PLA-g-GMA的加入明显改善PLA/Starch共混体系的相容性,淀粉颗粒尺寸从2-6μm减小到0.5μm,且均匀分散在PLA基体中。共混物的拉伸强度和耐水性得到显著改善。采用溶液接枝法制备聚乳酸与衣康酸(ITA)的接枝共聚物(PLA-g-ITA),其结构得到FTIR验证,接枝率可达6.74%；考察共聚反应时间、引发剂和ITA用量对接枝率的影响。将PLA-g-ITA用于增容PLA/Starch共混物,以SEM,万能试验机,接触角仪研究PLA-g-ITA对PLA/Starch共混体系性能的影响,结果表明,PLA-g-ITA可有效地改善共混物的界面粘结力,力学性能和疏水性能。采用直接熔融封端聚合法合成双端羟基乳酸低聚物(HO-PLA-OH),测定产物的FTIR、粘度和酸值；将其与淀粉直接共混,并加入扩链剂2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)使乳酸低聚物进行原位扩链反应,生成高分子量聚乳酸,得到淀粉/聚乳酸共混物材料；用FTIR、DSC、拉伸强度、接触角等对共混物进行表征,结果表明共混物中淀粉与聚乳酸之间具有良好的界面粘结力,共混物的力学性能和耐水性明显提高。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-4
中文文摘  4-6
目录  6-8
绪论  8-20
  1 生物降解材料  8
  2. 聚乳酸概述  8-13
  3 淀粉概述  13-15
  4 聚乳酸/淀粉复合材料概述  15-17
  5. 课题的立论依据、研究思路及创新点  17-20
第1章聚乳酸接枝GMA及其对聚乳酸/淀粉共混物性能的影响  20-32
  1.1 前言  20
  1.2 实验部分  20-23
    1.2.1 原料  20-21
    1.2.2 仪器  21
    1.2.3 接枝共聚物的制备  21
    1.2.4 接枝共聚物的纯化  21
    1.2.5 热塑性淀粉的制备  21
    1.2.6 聚乳酸与淀粉共混物的制备  21-22
    1.2.7 测试及表征  22-23
  1.3 结果与讨论  23-29
    1.3.1 接枝共聚物的制备与表征  23-25
    1.3.2 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混物力学性能的影响  25
    1.3.3 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混体系断面形貌的影响  25-27
    1.3.4 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混体系耐水性能的影响  27-28
    1.3.5 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混体系热性能的影响  28-29
  1.4 本章小结  29-32
第2章聚乳酸接枝衣康酸及其对聚乳酸/淀粉共混物性能的影响  32-40
  2.1 前言  32
  2.2 实验部分  32-33
    2.2.1 原料  32
    2.2.2 仪器  32
    2.2.3 接枝共聚物的制备  32
    2.2.4 接枝共聚物的纯化  32-33
    2.2.5 聚乳酸/淀粉共混物的制备  33
    2.2.6 性能测试及表征  33
  2.3 结果与讨论  33-39
    2.3.1 聚乳酸与衣康酸接枝共聚物的红外光谱  33-34
    2.3.2 聚乳酸接枝衣康酸共聚反应的影响因素  34-37
    2.3.3 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混物力学性能的影响  37-38
    2.3.4 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混体系断面形貌的影响  38-39
    2.3.5 接枝共聚物对聚乳酸/淀粉共混体系疏水性能的影响  39
  2.4 本章小结  39-40
第3章双端羟基乳酸低聚物的合成、扩链及其共混物的研究  40-54
  3.1 前言  40
  3.2 实验部分  40-42
    3.2.1 原料  40
    3.2.2 仪器  40-41
    3.2.3 双端羟基乳酸低聚物(HO-PLA-OH)的制备  41
    3.2.4 乳酸低聚物与淀粉共混及原位扩链反应  41
    3.2.5 测试与表征  41-42
  3.3 结果与讨论  42-51
    3.3.1 双端羟基乳酸低聚物的合成与表征  42-44
    3.3.2 HO-PLA-OH/Starch共混物的制备与形态分析  44-45
    3.3.3 HO-PLA-OH的原位扩链与表征  45-46
    3.3.4 扩链剂用量(NCO/OH)对扩链产物性能的影响  46-51
  3.4 本章小结  51-54
第4章结论  54-56
参考文献  56-62
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果  62-64
致谢  64-66
个人简历  66

聚乳酸的改性及其在聚乳酸/淀粉共混物中的应用

内容摘要

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