竹粉-淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備及其性能研究.pdf

1、淀粉類發(fā)泡復(fù)合材料以淀粉為基體，輔以塑化劑、相容劑、粘結(jié)劑、發(fā)泡劑等助劑，利用擠出、注塑、模壓等發(fā)泡方法制取的一種可降解發(fā)泡復(fù)合材料，此類發(fā)泡制品具有良好的降解性能，可以部分替代不可降解的泡沫塑料（特別是EPS），有利于緩解“白色污染”及“石油匱乏”等問題，并且其推廣利用有利于提升淀粉的附加值，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。但是，目前大部分的淀粉類發(fā)泡復(fù)合材料普遍存在一些問題：如相容性及耐水性較差、泡孔分布不均勻、膨脹率及回彈率低等。因此，淀粉類發(fā)

2、泡復(fù)合材料實際性能尚不如發(fā)泡聚苯乙烯（EPS），限制了其在市場上的推廣應(yīng)用。如果能在上述幾個方面得到突破，將為淀粉類發(fā)泡復(fù)合材料在市場的應(yīng)用帶來可觀的前景。
　　本課題以淀粉為基體，竹粉為增強體，再輔以相容劑、塑化劑、發(fā)泡劑等加工助劑，利用注塑發(fā)泡法制備了竹粉/淀粉發(fā)泡復(fù)合材料。首先，探究甘油/鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）對淀粉的塑化機理、竹纖維的增強機理以及聚乙烯醇對復(fù)合材料的界面作用機理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究上述組分及加工溫度對

3、熔體流變性能的影響；其次，討論甘油/鄰苯二甲酸二辛酯、竹纖維、發(fā)泡劑及擠出工藝參數(shù)（擠出溫度、擠出壓力、擠出速率）對發(fā)泡復(fù)合材料的發(fā)泡效果（表觀密度、發(fā)泡倍率、回彈性、泡孔形態(tài)）的影響。
　　結(jié)果表明：（1）當(dāng)甘油與DOP的質(zhì)量比為10:1，且兩者總質(zhì)量為淀粉含量的30％時，熱塑性淀粉（TPS）塑化效果最佳，且拉伸強度增加了1.5倍；當(dāng)PVA含量為總量的12%時，可以很好的改善各組分間的界面相容性，且拉伸強度達(dá)到最大值15.4 M

4、Pa.（2）熔體剪切粘度隨著剪切速率的增加而降低，表現(xiàn)為剪切變稀行為；同一剪切速率，隨著甘油/DOP含量、發(fā)泡劑含量的增加，剪切粘度均降低；隨著竹粉含量的增加，剪切粘度均升高；隨著溫度的升高，剪切粘度先降低后增加；隨著PVA含量的增加，剪切粘度先增加后降低；（3）回彈率隨著甘油/DOP含量、植物纖維含量、發(fā)泡劑含量的增加，先上升后降低；而表觀密度隨上述各組分含量以及擠出工藝參數(shù)(擠出溫度、擠出壓力、擠出速率)的增加，先降低后升高，而膨脹

5、率先增加后降低；（4）發(fā)泡材料的失重率隨著時間的推移逐漸增加，甘油/DOP含量為淀粉質(zhì)量的30%，竹粉含量20%，材料的降解速率最合適；（5）隨著發(fā)泡劑含量的增加，材料的吸水率先增加后減少，AC/ZnO發(fā)泡劑含量為3%時材料的吸水率達(dá)到最大值，分別為71.8%；（6）當(dāng)甘油/DOP含量為淀粉質(zhì)量的30%，植物纖維含量20%，發(fā)泡劑含量為3%，擠出溫度為140℃，擠出壓力為70MPa，注塑速率為11g.s-1時，制品泡孔大小適中，數(shù)量較多