聚乳酸-聚已內(nèi)酯-熱塑性淀粉全降解共混材料的制備及性能研究.pdf

1、聚乳酸（PLA）無毒無刺激，具有優(yōu)良的生物相容性，可被生物分解吸收，聚己內(nèi)酯（PCL）具有低熔點和高熱穩(wěn)定性特點，PLA和PCL都易被分解為 CO2和H2O，不會對環(huán)境造成污染，但兩者價格比較貴，限制了其廣泛應用。淀粉價格低廉可再生，對淀粉進行塑化處理得到易于加工的熱塑性淀粉（TPS），將TPS加入聚乳酸-聚己內(nèi)酯共混來制備生物降解材料，不僅可降低材料的成本提高其降解性能，還可以解決日益嚴重的環(huán)境污染問題緩解石油資源的壓力。甲基丙烯酸甲

2、酯接枝乙烯辛烯共聚物（GPOE）用作增韌劑來進一步改善 PLA/TPS。
　　本論文以甘油為增塑劑，木薯淀粉為原料然后加入 PLA或 PCL中熔融共混制備出熱塑性淀粉/聚乳酸-聚己內(nèi)酯生物可降解高分子共混材料，利用轉(zhuǎn)矩流變儀密練單元制備 PLA/TPS共混材料并研究其加工條件，利用熔融指數(shù)儀研究共混材料熔體的流動性（MFR），并研究了第三組分 GPOE對其流動性的影響，PLA和PCL的增加均能提高共混物的MFR，PLA/TPS由原

3、來的5.0g/10min提高到41.3g/10min，PCL/TPS由0.1g/10min到7.3g/10min，另外，GPOE對共混物的流動性也起到了加快的作用，在 PLA/TPS為8：2時共混物的熔融指數(shù)由原來的33.9g/10min增加到47.7 g/10min，增高了41％。
　　TPS分別與 PLA及 PCL共混制備 PLA/TPS以及 PCL/TPS共混材料，分別研究了兩種材料的力學性能，微觀形貌，熱穩(wěn)定性，降解性及耐

4、水性。隨著 PLA：TPS比例的增加，PLA/TPS兩元共混材料的力學性能，熱穩(wěn)定性，耐水性能隨之增加，在9：1時，材料拉伸強度達到51.0MPa，是 TPS基體的11倍，彈性模量達到2615MPa，相對 TPS基體增加了20倍，分解溫度前，PLA含量越大，共混物熱穩(wěn)定性越好，配比為7：3的共混物重量損失最高大約為15%，純 PLA的重量損失最小僅為2%，說明 PLA對 TPS起了增強作用，共混物料的相容性有了很大的提高。PCL/TPS

5、共混材料的力學性能和降解性能隨著比例的PLA：TPS增加而減小，在1：9時，材料拉伸拉伸強度為24.3 MPa，彈性模量為646 MPa，均為 TPS基體的5倍，熱穩(wěn)定和耐水性能提高，是因為 PCL本身就良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的耐水性。
　　GPOE的加入均改善了材料的微觀形貌提高了材料的力學性能，9：1的PLA/TPS/GPOE拉伸強度達到56.3MPa，彈性模量2778MPa，SEM顯示PLA/TPS/GPOE三元共混材料比 P

6、LA/TPS兩元共混材料的縫隙要少，更加緊密結(jié)實，GPOE與 TPS中的甘油反應使得材料相容性變得更好。相對于PCL/TPS，PCL/TPS/GPOE強度可達40.6MPa，提高了67%，模量可達1684MPa，增加了160%，共混材料的斷面由脆性斷裂變?yōu)轫g性斷裂，說明 PCL/TPS/GPOE的韌性大于PCL/TPS，GPOE中的GMA與 TPS中甘油反應，導致甘油從 TPS中部分析出，淀粉中的甘油含量減小使淀粉吸水率變大，從而導致三