交联对热塑性淀粉/纳米纤维素晶体纳米复合薄膜性能的影响开题报告

 2021-08-08 10:59:51

1. 研究目的与意义

热塑性淀粉可在空气和水中完全降解,来源广泛且价格低廉,被认为是最有前景的材料之一,因此很多学者都将它看作是未来理想的绿色材料原料。但热塑性淀粉并没有像预期的那样广泛应用。究其原因,主要是热塑性淀粉存在力学性能差、耐水性差的缺点。如何克服热塑性淀粉存在的缺点,扩大其应用范围是研究者们所关注的焦点。

为了改善热塑性淀粉力学性能差、耐水性差的缺点,我们拟开展对热塑性淀粉/纳米纤维素晶体纳米复合薄膜进行柠檬酸交联改性方面的研究工作。

2. 国内外研究现状分析

传统的热塑性淀粉是用甘油作为塑化剂制备的,但是这种热塑性淀粉在长时间放置后易回生,材料力学性能变差。用尿素、甲酰胺等小分子塑化剂可以促进淀粉凝胶化,淀粉长时间放置的重结晶现象被抑制,但这种热塑性淀粉仍存在耐水性差、力学性能差等缺陷。为了解决这些缺陷,目前常用的一种方法是与纳米粒子复合制备纳米复合材料。

把纳米纤维素加入到各种生物聚合物基体中,新型的性能优越、可再生、可焚烧、环境友好的绿色复合材料就不断产生。Alemdar 等将直径为10~80 nm、长度为数千纳米的纤维素纳米纤丝加入到淀粉基体中(溶剂浇铸法) ,纳米纤丝能均匀地分散到淀粉基体中去,复合物和单一淀粉塑料相比,抗张强度和模量有很大程度的增加,玻璃化转变温度(Tg ) 也大大提高。Takagi 等将TPS 和纤维素微纤丝复合,发现复合物力学性能的增加部分是由于材料密度增加造成,其弯曲强度和膜量随着铸造压力的增加而增加,复合技术也对复合物的性能有很大影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1、交联热塑性淀粉/纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备

2、交联剂含量对纳米复合薄膜各项性能的影响

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4. 研究创新点

同时使用有机纳米增强剂纳米纤维素晶体和交联剂柠檬酸来改善热塑性淀粉的性能。

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