淀粉醋酸酯聚己内酯共混体系的结晶、粘弹行为和纤维性能以及淀粉微纤制备的方法.pdf

东华大学颂l：论文 淀粉醋酸酯／聚己内酯共混体系的结晶、粘弹行为 和纤维性能以及淀粉微纤制备的方法 摘要 随着高分子材料的广泛应用，工合成高分子所依赖的原料石油资 源面临短缺，废弃高分子的环境污染问题不断凸现，随之带来的不少 负面影响成为人们日益关注的问题。其中研究开发对环境无负荷的可 降解高分子材料成为近年来研究的热点。天然高分子材料是一类很重 要的可降解材料，其中淀粉因其分布广泛、可再生、可生物降解、容 易获得、价格低廉、容易用化学、物理和生物等方法进行加工等特点， 而受到广大研究者的重视，对淀粉改性成型加工方面的研究越来越 多，而淀粉在纤维方面的研究与应用还处于刚刚起步的阶段，本论文 将着重在这一方面进行研究。 以直链淀粉为原料，冰醋酸和醋酸酐为混合酸，MSA为催化剂， 制备淀粉醋酸酯。将制得的淀粉醋酸酯与聚己内酯以不同的比例进行 共混，制得共混物。本文通过热力学分析和DSC测试研究淀粉醋酸 酯／PCL共混体系的结晶行为，通过流变测试研究其粘弹特性。淀粉 醋酸酯的存在一定程度上阻碍了PCL大分子链的有序堆砌，使得纯 PCL的熔融峰值温度随淀粉醋酸酯含量增加向低温移动。同时淀粉醋 酸酯的加入，对PCL的结晶起到了成核剂的作用，从而使PCL能在 较高温度下就开始结晶。应用Bopoxobcku百方程对共混体系的非等温 摘要 结晶动力学进行研究。证实淀粉醋酸酯的存在使得PCL形成不完善 的结晶结构，并且对PCL的结晶起到成核剂的作用，提高了共混物 中PCL相的结晶速度。利用高聚物粘弹性理论，探讨在不同比例情 况下共混物的粘弹特性，由于淀粉醋酸酯与PCL形成的某种缔和结 ， 构，对共混物的粘弹性造成了影响；研究共混物模量对组成的依赖性， 利用在Kemer模型的基础上提出的力学模型来描述共混体系的模量 一组成关系。 将不同比例淀粉醋酸酯／PCL共混物经过熔融、拉伸制备成纤 维，采用声速法、X衍射、强度测试以及土埋降解法对纤维进行研究。 发现PCL加入淀粉醋酸酯后，共混纤维表面出现沿拉伸方向的微纤 结构，经声速法测试，从理论上给出定性解释：同时随着拉伸倍数的 增大，淀粉醋酸酯／PCL共混纤维的取向度增加、结晶度有一定的提 高、纤维强度有明显的增加；经土埋法进行降解的共混纤维分解程度 随淀粉醋酸酯含量的增大而增加。 本论文的另一个研究内容是初步探讨了在非水溶剂中制备纳米 级淀粉微纤的简易方法。淀粉的硼酸钠溶液在高剪切力的作用下，在 无水乙醇中形成树枝状晶体，而淀粉微纤被包埋在其中。当干燥时， 硼酸钠晶体剥离，两组分分离，得到淀粉微纤，并通过SEM，XRD， AFM和IR等进行测试与分析。 关键词：淀粉醋酸酯，聚己内酯，结晶动力学，粘弹性，微纤 1V 东华人学硕土论文 ABSTRACT and Kinetics ofStarch CrystallizationViscoelasticity Performanceandthe Blends，Fiber Acetate／Polycaprolactone MethodofNano-sizedStarchFibril Preparation ABSTRACT Withthe of in fieldsfor development i