塑料以其来源丰富、产品美观、质轻、卫生、加工方便等特点而广泛应用于国民经济各部门和人民生活各领域,同时也给人类赖以生存时自然环境造成了不可忽视的负面影响。为了解决严重的“白色污染”问题,发达国家都很重视其替代材料的研究,近年来更强调采用天然原料来制造降解塑料。天然原料一般会完全生物降解,所制造的塑料不会产生污染,且天然原料可再生,因而采用天然原料制造可降解塑料成为此领域的发展方向之一。
中国国际模具网 淀粉塑料是降解塑料的一大类,它泛指组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,以天然淀粉为填充剂的塑料和含天然淀粉的共混塑料都属此类。
中国国际模具网 目前的淀粉塑料的研究中,淀粉/pva塑料是热点之一。pva是由聚醋酸乙烯酯水解而得到的多羟基聚合物,在湿环境中有细菌存在的条件下6个月内可以完全分解成水和co2,所以淀粉/pva塑料是完全生物降解材料。笔者对淀粉/pva塑料的制备、研究方法和应用作了综述,并对淀粉/pva塑料的发展趋势作了展望。
中国国际模具网 1淀粉/pva塑料的制备 由于淀粉和pva都是多羟基聚合物,使得它们有很强的分子内和分于间的氢键,所以淀粉/pva共混物的黏度对温度和剪切速率极为敏感,可加工范围很窄,这种流变特性也使得淀粉/pva很难加工。目前淀粉/pva塑料的制备方法主要有流延法、挤出法和模压法。
中国国际模具网 1.1流延制膜 增塑剂或添加剂。 b.sreehar用甘油和低分子量的聚乙二醇为增塑剂与淀粉/pva的热水溶液共混,冷却后流延成膜,然后用硼砂水溶液处理,来形成分子内或分子间的交联。通过对共混物的tg、tm和热失重分析表明,硼砂的加入可提高共混物热稳定性,降低玻璃化转变温度,但最大热分解率没有变化。
中国国际模具网 d.h.kim用流延法制备了丙烯腈接枝玉米淀粉与pva的共混薄膜,用环氧氯丙烷(ech)可以克服hspan与pva间的相分离问题,在加入环氧氯丙烷后,共混物力学性能有明显提高,吸水性和水溶性均下降。dsc也发现了一个新的吸热峰,表明共混物中有新的界面生成。也进一步证明了接枝淀粉与pva的相容性增加。ech交联多羟基化合物的机理如图1(略)所示。
中国国际模具网 刘白玲研究了高混机预混过程对淀粉/pva薄膜性能的影响。把pva的热溶液和淀粉的热溶液以及添加剂混合后,用高混机加强混匀,然后流延成膜。结果发现高混过程可明显改善淀粉/pva薄膜的透明性和耐水性。微观分析结果表明,高速搅拌过程可增加混合物中直链淀粉的含量,从而改善共混物的性能。此结果与m.zhai的研究结果一致,即淀粉/pva中直链淀粉含量越大,淀粉/pva薄膜的耐水性能越好。
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