再生资源基热塑性橡实淀粉聚己内酯复合材料的制备及红外光谱分析.pdf

《再生资源基热塑性橡实淀粉聚己内酯复合材料的制备及红外光谱分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第31卷，第4期2011年4月光谱学与光谱分析SpectroscopyandSpectralAnalysisV01．31。No．4，pp992—996April，2011再生资源基热塑性橡实淀粉／聚己内酯复合材料的制备及红外光谱分析李守海1，庄晓伟1’2，王春鹏1，储富祥¨1．中国林业科学研究院林产化学工业研究所，生物质化学利用国家工程实验室，国家林业局林产化学T程重点开放性实验室，江苏南京2100422．浙江省林业科学研究院森林资源生物与化学利用重点实验室，浙江杭州310023摘要以橡实淀粉为主要原料，采用熔融挤出法制备了热塑性橡实淀粉(TPAS)和热塑性橡实淀粉

2、(TPAs)／聚己内酯(PcL)二元复合材料。通过对样品FTIR和XRD的分析，研究了乙二醇、丙三醇、乙醇胺、二乙醇胺、i乙醇胺五种不『司增塑剂对样晶的分子结构的影响，亦研究了不同增甥体系对复合材料分子结构和力学性能的影响。结果表明：五种增塑剂的添加均能改变淀粉分子问的结构，且丙三醇基的TPAs／PCL复合材料具有优异的力学性能。关键词增甥剂；热塑性橡实淀粉；复合材料；红外光谱分析中图分类号：0657．3文献标识码：AI}Ol：10．3964／j．issn．1000—0593(2011)04—0992—05引言研究开发淀粉基完全可生物降解塑料是治理塑料废弃物污染的一条町行途

3、径，现已研究开发的淀粉基可生物降解材料多采用粮食类改性淀粉与聚己内酯(PCL)[1J、聚乳酸(PLA)E2．引、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)L4J、聚伊羟基丁酸酯(PHB)[5J等聚酯共混复合后制得。PCL是一种完全可生物降解聚酯。具有优良的力学性能及生物褶容性[6]。淀粉热塑性改性是指利用小分子增埋剂【719]削弱破坏淀粉分子间的氢键体系并使其具备热塑性加工性能。橡实淀粉足最重要的林业淀粉资源，我国每年可利用的橡实淀粉总量在300万吨以上，但橡实淀粉由于其自身缺陷，如淀粉支链度高难以消化吸收以及含有较多单宁不易除净等，致使丰富的橡实资源未能得到有效利用。基于对粮食资源的安全

4、保障考虑，以非粮淀粉资源为原料的生物质高分子材料的开发已愈来愈受到重视。研究开发非粮淀粉塑料不仅能节约大量的粮食资源，还叮降低塑料工业对石油资源的依赖，缓解环境污染问题。文中采用小分子醇胺类作为橡实淀粉的增塑剂在国内外研究中尚未多见。1材料与方法1．1主要试剂椽实淀粉，食品级，水含量10．98％，单宁含最6．18％。粗脂肪含量l-23％，蛋白质含量3．84％，直链淀粉含量32．90％，支链淀粉含量44．87％，秦皂岛燕韩食晶有限公司；玉米淀粉，食品级；乙二醇，AR；丙三醇，AR；乙醇胺，ARt二乙醇胺，AR,三乙醇胺，AR；PCL，工业级，[Mn-]=76500“Mw]=1

5、42000，日本大赛璐化学工业株式会社。1．2TPAS和复合材料的制备首先将30份的增塑剂与70份的橡实淀粉用高速机械混合均匀，收料密封，室温保存24h，然后将预混后的混合物加到Coperion(中国)CEjr-20同向双螺杆配混挤m机中挤出造粒，挤出机各段温度设置为：加料段100℃，输料预热段125℃，混合段135℃，塑化段132℃，机头挤Ⅱ{段130℃；螺杆转速为300r·min1；加料速度约为15g·min_1；加工后得到的样条经切粒后制得热迥性橡实淀粉(TPAS)颗粒。将制得的TPAS颗粒与PCL颗粒按一定比例混合均匀后加到双螺杆配混挤出机中挤出造粒，挤ff{机i殳

6、置条件同上，最终制得TPAS／PCL复合材料颗粒。制备工艺流程图如图1收稿日期：2010-07-26，修订日期：2010—12—11基金项目：林业公益性行业专项(201101004)，国家(863计划)项目(2007AAl00704)和浙江森林资源生物与化学利用重点实验摩开放课题资助作者简介：李守海．1979年生，中国林业科学研究院林产化学工业研究所助理工程师e-mail：lishouhail979@163．corn*通讯联系人e-mail：chufuxiang(驾cal．a己cn万方数据第4期光谱学与光谱分析所示i。牌强，，：=!；!；r菌。i盏i自J、自!!!!!!!!

7、i—L——jLJ—i”=⋯⋯”⋯㈣⋯船i。l_IFig．1Diafmamofmchiningpm—fwpm州lⅥTPASandolmposit2s1．3TPAS和复台材料的性能与衰征采用Nicolet(美国)ISl0型FTIR-ATR红外分析仪，衰减全反射测试样品得红外谱囤；采用BRUKER(德阿)D8型x射线耪末多晶衍射仪测试样品得x衍射谱目；将材料样品在HAAKE(德国)Mi叫etⅡ中注射成哑铃型，采用ASTM13638TypeV模具．熔融温度135℃．模具温度40℃，注射压力65MPa注塑成型；采用新三思力学