以羟烷基甲酰胺为塑化剂制备淀粉膜及淀粉复合膜的性能研究

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随着我国经济的迅速发展,国民生活水平的提高以及对产品质量、外观要求的不断提高,包装行业迅速崛起。尤其是塑料材料,凭借其质轻、机械性能好、功能丰富、形式多样的特点,广泛应用于食品、药品、日用品等的包装。然而,随之而来的是石油资源的大肆消耗,并且产生的塑料垃圾与日俱增,造成日益严重的能源危机和生态环境污染。而寻找环境友好型可生物降解材料成为解决该问题的一种重要途径。淀粉是可降解多羟基天然高分子化合物,价格低廉、来源广泛,可降解材料——淀粉膜的研究与开发引起人们的很大兴趣。淀粉膜制备过程中需要添加塑化剂,传统的塑化剂主要有两大类,一类是多元醇,例如甘油,另一类是酰胺类,例如甲酰胺。但是,以传统塑化剂制备的淀粉膜性能较差,在包装行业应用中受到限制,改善淀粉膜的性能成为当前研究的热点之一。塑化剂对淀粉膜的性能有非常重要的影响。本论文中,以无毒的羟烷基甲酰胺(HAF)为新型淀粉塑化剂,采用流延法制备淀粉膜和淀粉复合膜。用扫描电镜(SEM)观察淀粉膜(SF)、淀粉复合膜的微观形貌;用X-射线衍射(XRD)表征淀粉膜、淀粉复合膜的结晶;用差示扫描量热仪(DSC)测淀粉膜、淀粉复合膜的玻璃化转变温度。在一定相对湿度(RH)下对淀粉膜、淀粉复合膜的水蒸气阻隔性能和力学性能进行测定。与传统塑化剂甘油制备的淀粉膜做对比,‘研究了HAF的种类及用量对淀粉膜各种性能的影响。结果表明,HAF是一类有效的新型淀粉塑化剂,部分HAF塑化剂可以有效的改善淀粉膜的力学性能和水蒸气阻隔性能。本论文以HAF为塑化剂制备了淀粉/木质素复合膜和淀粉/果胶复合膜。并对该两种复合材料进行表征。结果表明HAF可以作为淀粉/木质素和淀粉/果胶复合膜的塑化剂,与以传统塑化剂甘油制备的淀粉/木质素复合膜和淀粉/果胶复合膜相比较,所制得的膜材料的力学性能得到改善。且同等条件下,淀粉/果胶复合膜的性能优于淀粉/木质素复合膜的性能。因为,与木质素相比,果胶的结构更加与淀粉的结构相近,淀粉与果胶的相容性优于淀粉与木质素的相容性。
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