聚乙烯醇复合材料降解性能的研究.pdf

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1、热塑性木薯淀粉／聚乙烯醇复合材料降解性能的研究刘钰馨莫羡忠庞锦英李建鸣(广西师范学院化学与材料科学学院，广西南宁，530001)摘要：采用密炼熔融法制备热塑性木薯淀粉(TPS)／聚乙烯醇(PVA)复合材料，研究了复合材料的吸水性能、生物降解性能及熔融行为。结果表明：随着PVA2种牌号(PvA_1799和PVA-1788)用量的增加，TPs／PVA共混物的吸水率升高、生物降解率降低。熔融行为研究发现，随着PVA用量增加，TPS／PVA共混物的熔融峰温度提高而熔融焓降低，且TPS／PVA一1799共混物的熔融峰温度高于TPS／PVA

2、一1788共混物的。关键词：木薯淀粉聚乙烯醇复合材料吸水性能生物降解性能一一一一～一一一一一～～一一一一一一～一一一一～～一一一～淀粉是一种重要的天然高分子材料，具有资源与PVA之间相互作用。下面通过密炼熔融法制丰富、无环境污染、价格低、可生物降解等优点I1]，备热塑性木薯淀粉(TPS)／PVA复合材料，通过改但淀粉难于加工，而且淀粉很强的亲水性会严重影变PVA及增塑剂的用量和种类，考察2种不同牌响材料的加工和使用性能[2]。通过添加无机粒子、号PVA(PVA一1799和PVA一1788)对复合材料的纤维或高分子材料来改善淀粉的

3、力学性能和耐热、耐水性能l_3]。目前通常添加可生物降解的高分子材料，例如聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸、聚己内酯等。收稿日期：2014-II-12；修改稿收到日期：2015-05—22。将淀粉和PVA共混制成的共混材料具有透明度作者简介：刘钰馨，副教授，硕士生导师，主要从事高分子材高和较好的力学性能，甘油的加入提高了淀粉和料l的加工与改性研究。E_mall：liuyuxin889@126．comPvA的界面相容性，从而使复合材料的拉伸强度基垒项目：广西自然科学基金项目(2014GXNSFBA118248)；广西高校科学技术研究项目

4、提高_4]。对淀粉与PVA共混物在耐水、生物降解(KY2015LX196)。性能、熔融行为等缺乏系统研究，需深入探索淀粉刘钰馨等．热塑性木薯淀粉／聚乙烯醇复合材料降解性能的研究吸水性能、生物降解性能、熔融行为的影响。1试验部分1．1主要原料及仪器设备TPS，食用级，含水率11～15，广西南宁市明阳生化股份有限公司；PVA一1799(醇解度99)，PVA一1788(醇解度88)，均为贵州水晶化工股份有限公司；甘油，分析纯，江苏强盛功能化学股份有限公司。转矩流变仪，RM一200A，哈尔滨哈普电气技术图1PVA用■对TPS／PVA共混

5、物吸水率的影响有限责任公司；平板硫化机，XLB25一D，湖州双力-I-TPS／PVA一1799；一●一TPs／PVA一1788自动化科技装备有限公司；差示扫描量热仪从图1可以看出，随着PVA用量从0～4O份，(DSC)，Q2O，美国TA公司。TPS／PVA一1799共混物的吸水率从13．11％增至1．2试样的制备21．31，TPS／PVA一1788共混物的吸水率也增至TPS／PVA质量比．将分搽别为100／0，90／10，80／17．2，共混物的吸水率呈增加趋势。由于PVA一2O，70／30，60／40，增塑剂甘油用量为3O份。

6、将以1799的醇解度为99，PVA一1788醇解度为88％，上原料称好放入高速混合器中混合均匀后，分别装PVA一1799羟基含量更多、亲水性更强，因此TPS／入样品袋内密封让其充分溶胀24h。将共混物放PVA一1799共混物的吸水率高于TPS／PVA一1788人转矩流变仪进行混合塑化，温度设置为140℃，共混物的。转速为45r／min。再于160℃平板硫化机中热压2．2TPS／PVA共混物的生物降解性能15min，冷却取出后裁成样条测试用。图2为TPS／PVA一1799(70／30)共混物的生1．3性能测试物降解曲线。1．3．1

7、吸水率的测定吸水率按GB1O34—70进行测定，将试样裁120成30mm×25mm×2mm，并放置自然环境中100经过一定时间后取出称重，在烘箱105℃下干燥3h称重，计算试样的吸水率。褥801．3．2生物降解性能的测定萎60髯将试样裁成30mm×25mmx2mm，充分4O干燥至恒重，埋于地表下约2Ocm处，定期取出，2O用水洗净干燥后再称重，计算试样的生物降解率。048l216201．3．3DSC测试时间／d称取约5mg试样置于DSC仪器中，在N。气氛中，以10℃／min升温速率从40℃升至图2TPS／PVA一1799共混物生

8、物降解性能分析170℃，N流量为10mL／min，记录升温过程中的当降解时间增长至10d时，TPS／PVA一1799热量变化。共混物的生物降解率增至35．08，当降解时间达到18d时，TPS／PVA一1799几乎完全降解。2结果与讨论图3为PVA一1799用量对