氯化锌增塑淀粉_纤维素共混材料的制备与性能研究

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1、分类号：密级：学校代码：11078保密日期：学号：保密期限：广州大学学位论文（终稿）氯化锌增塑淀粉/纤维素共混材料的制备与性能研究学科专业（领域）：化学工艺研究方向：天然高分子改性论文答辩日期：2018年6月2日指导教师（签名）：答辩委员会主席（签名）：答辩委员会委员（签名）：摘要摘要本论文利用氯化锌溶液为增塑剂制备了淀粉/纤维素（SC）共混材料，考察了材料的分子结构、材料的制备工艺、以及影响材料性质的因素。通过研究得出结论如下：1、通过对淀粉/纤维素/氯化锌混合溶液流变特性的研究，发现纤维素对溶液

2、黏度和黏度稳定性的影响更显著，且淀粉分子与纤维素分子之间的作用力不强。此外，通过对40组样品流变数据的回归拟合，得到了流变方程中特征指数n的经验公式，可以根据任意温度、淀粉浓度、纤维素浓度，计算得到混合溶液的特征指数n。2、利用流延法制得淀粉含量50%以下的淀粉/纤维素共混材料。利用乙醇的水溶液作为凝固浴，且要逐渐提高乙醇浓度，此工艺得到的共混材料，表面光滑，内部结构均匀，锌含量为3~6%。随着共混材料中纤维素含量的增加，材料的拉伸强度增大，断裂伸长率降低，吸水率降低，降解率降低。纯纤维素材料的拉伸

3、强度为42.7±1.9MPa，断裂伸长率为10.1±1.4%，吸水率为51.5±0.9%，50天降解率为41.8±2.3%。而当纤维素含量降低至50%时，共混材料的拉伸强度为4.7±0.4MPa，断裂伸长率为16.8±0.7%，吸水率为72.3±1.7%，50天降解率达到70.6±1.9%。共混材料的降解没有受到锌离子的影响。3、利用热压法制得纤维素含量小于15%的淀粉/纤维素共混材料。实验结果显示，长直链状的纤维素分子对淀粉基材料有显著的增韧效果，改善了材料的分子间作用力，从而提高了材料的热裂解温

4、度，改善了力学性能，但若添加量过大，会破坏材料内部结构的连续性，产生相分离，反而降低共混材料的力学性能；当纤维素的含量为7%时，材料的拉伸强度和断裂伸长率最高，分别为4.0±0.3MPa和21.1±1.1%；增大氯化锌的加入量，能促进淀粉和纤维素的结构相变，改善材料的力学性质，但过量的氯化锌会使淀粉分子降解，导致材料力学性质下降；热压温度越高，越有利于促进淀粉和纤维素进行相变，使分子链的重组程度加深，提高力学性质，但温度过高，会导致氯化锌中水分的汽化，使材料的结构变得疏松，降低了材料的力学性质。4、

5、利用PUA树脂浸渍固化法制得淀粉-纤维素-聚氨酯丙烯酸酯（SC-PUA）复合材料，最适宜的树脂浓度为30%，光固化时间为120s。PUA树脂可进入淀粉/纤维素共混材料的网格中，使材料表面光滑平整度、混合紧密，热稳定性、抗水性明显提高。在光I摘要固化时间为120s时，树脂浓度为30%时，复合材料断裂伸长率和拉伸强度达到最大，分别为99.3±6.1%和11.3±1.4MPa，吸水率为32.7±1.5%，其吸水率比淀粉/纤维素共混材料的降低了53.6%。关键词：淀粉；纤维素；ZnCl2溶液；共混材料IIA

6、BSTRACTABSTRACTInthispaper,thezincchloridesolutionwasusedastheplasticizertopreparestarch/celluloseblendedmaterials.Themolecularstructure,thepreparationmethodsofblendedmaterials,andthefactorsthatcouldaffectthepropertiesofblendmaterialswereexplored.Theco

7、nclusionswereasfollows:1.Therheologicalpropertiesofstarch-cellulose-zincchloridesolutionswerestudied.Firstly,theeffectsofcelluloseontheviscosityandviscositystabilityofthesolutionsweremuchmoreobviously.Besides,therewasnostronginteractionbetweenstarchmol

8、eculesandcellulosemoleculesinsolutions.Inaddition,basedontherheologicaldataof40samples,anempiricalformulafortheindexninrheologicalequationwasobtainedbyregressionmethod.Andthisempiricalformulacouldcalculatetheindexnofthemixedsolutionunde