天然聚合物可降解復(fù)合膜的制備及性能研究.pdf

1、通用塑料制品雖然應(yīng)用廣泛，但由于其難以降解、嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境、且以有限的石化資源為主要原料，因此傳統(tǒng)塑料的發(fā)展和應(yīng)用必將受到越來(lái)越多的限制。淀粉來(lái)源廣泛，再生周期短，具有綠色環(huán)保的生物降解過(guò)程，因而成為生物降解復(fù)合膜的主要原料。但是淀粉基膜或者淀粉/聚乙烯醇(PVA)復(fù)合膜的力學(xué)性能都不盡如人意，膜的耐水性也較差，實(shí)際推廣和應(yīng)用比較難。目前以淀粉及改性淀粉為原料的生物降解膜的研究較多，同時(shí)天然生物聚合物的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用也倍受關(guān)注。為了進(jìn)一步

2、改善淀粉基生物降解膜的力學(xué)性能和耐水性能，使天然可降解聚合物在復(fù)合膜方面得到更好的應(yīng)用，本文以改性淀粉和天然聚合物為主要原料，采用流延工藝制備了一系列新型完全生物降解復(fù)合膜，并對(duì)復(fù)合膜的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定和表征。
　　在氧化醋酸酯淀粉(PMS)和聚乙烯醇(PVA)的共混體系中，加入增塑劑山梨醇(SOR)、甘油(GLY)和溶解備用的增強(qiáng)劑羧甲基纖維素(CMC)、海藻酸鈉(SA)及瓊脂(AG)，可有效地改善復(fù)合膜的力學(xué)性能和耐水性能

3、，當(dāng)CMC與SA質(zhì)量比為1:1時(shí)膜的拉伸強(qiáng)度(TS)達(dá)20.84 MPa，吸水率(A)124.00％，AG的加入能進(jìn)一步提高膜的耐水性，吸水率降至83.35%。當(dāng)改變?cè)鏊軇┓N類及其含量時(shí)，復(fù)合膜的性能也相應(yīng)的發(fā)生變化：在山梨醇為增塑劑時(shí)，當(dāng)CMC:SA=1:1時(shí)復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度提高51.5%，斷裂伸長(zhǎng)率(E)提高61.8%，吸水率下降42.9%。而甘油為增塑劑時(shí)，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度小于山梨醇體系，斷裂伸長(zhǎng)率大于山梨醇體系。隨增塑劑用量的增

4、加，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度降低，斷裂伸長(zhǎng)率增大。在山梨醇、甘油及其復(fù)合增塑劑體系下，CMC、SA和AG的加入均對(duì)復(fù)合膜的性能有改善作用，復(fù)合膜的力學(xué)性能和耐水性的提升尤為明顯。復(fù)合膜的性能雖然受不同因素的影響，但如若在體系中加入少量的天然聚合物作增強(qiáng)劑，復(fù)合膜的性能將進(jìn)一步提升。
　　紅外光譜分析(FTIR)表明淀粉與其它組分之間形成了較強(qiáng)的分子間氫鍵；描電子顯微鏡(SEM)顯示CMC和SA與體系形成了穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，少量的AG更能促進(jìn)體系