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淀粉基可生物降解塑料的研究

高炜丽

   淀粉是可完全生物降解的天然高分子物质,有着能再生、廉价、易保存和便于运输的特点,在一定条件下可进行各种反应,派生出众多衍生物,具有良好的可利用性和生物降解性,使其成为可生物降解材料的原料。 本文采用铈铵硝酸引发体系,利用不同单体,通过改变单体添加量,引发剂添加量,反应时间等单因素,测量淀粉接枝产物的接枝率,最终确定最佳的接枝反应条件分别如下: 1、Starch/MMA接枝反应:引发剂含量2.8%,单体含量7.5%,通氮气密封搅拌反应3.3小时后接枝率最大为65.9%,接枝产物耐热275℃,在335℃失重80%左右,过后逐渐分解。 2、Starch/MMA/VAc接枝反应:单体配比(VAc:MMA)为1:2,添加3%的引发剂,总单体含量8%,通氮气密封搅拌反应3.5小时的时候,接枝率最大为67.4%,但是产物耐热性不是很好,在241℃以前失重率为5.63%,而且耐热范围不大,在345.4℃时,会迅速失重达到35.8%,之后持续下降,在接近400℃时失重率达到60%-70%,样品经过182℃-229℃过程中的熔融后继续升温有部分氧化后以至分解完全。 3、Starch/MMA/St接枝反应:单体配比为1:1,引发剂2.8%,总单体添加量8%的时候通氮气搅拌3.3小时,接枝率最大为61.2%,而且产物耐热性较好,在276℃以前,热稳定性好,失重率仅10.6%,在333.4℃时,可以迅速失重达到66.7%,说明该接枝产物在276℃前具有较好的稳定性,在333.4℃后可以降解,适合做普通塑料材料。 比较三种不同单体添加的接枝反应,发现接枝率相差不大,但是采用两种单体的混合反应,比较昂贵,而且反应复杂,不适合工业化生产。 因此将淀粉80℃糊化2h,保温0.5h,40℃添加2.8%引发剂,7.5%MMA单体,通氮气密封搅拌反应3.3小时后的接枝产物,利用螺杆中心距为32mm,料筒直径f300mm长径比L/D为12.5的双螺杆挤出机,控制螺杆转速100rpm样品含水量20%时挤出,测定知道样品可以耐302℃以内的高温,耐水性为14.7%,在简单土埋的情况下,经过180天左右可以达到近60%的失重率,可以说基本上完全降解。……   
[关键词]:淀粉;接枝共聚;生物降解塑料;双螺杆挤出;降解率
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南昌大学2007年