1. 研究目的与意义
目的:随着时代的发展和社会的进步,由于石油基塑料的不可再生和不可生物降解等特性而带来的环境污染、能源紧缺等一系列问题也越来越严重,热塑性淀粉就是通过增塑剂(甘油)的加入使淀粉具有可塑性,然而制备的热塑性淀粉塑料具有力学性能差和耐水性差等缺点,因此近些年来有许多学者采用各种方法,本实验就通过离子交联来对其增强,以提高热塑性淀粉的性能在日常生活中的应用。
意义:根据实验结果获得制备力学性能和耐水性优良等的最佳条件,因热塑性淀粉价格低廉,容易获得且易降解,不会对环境造成危害,绿色无污染,进一步制备出绿色可降解的复合材料的未来发展提出了无限展望,从而造福人类。
2. 国内外研究现状分析
国内外热塑性淀粉的研究已有多年,对于增强的研究贯穿着整个研究过程之中,各种各样的增强体相继出现,使热塑性淀粉的力学和耐水性能得以改善。
以天然纤维和天然矿物材料为主要代表,廉价易得、资源丰富以及环境友好易降解是他们的优点,而今后的增强研究也必然是朝着这些方向发展热塑性淀粉作为可降解塑料在国内至今没能大规模产业化,仍需要大量的研究作为支撑,因此还须不断地研究。
例如复合改性,目前广泛应用的羧甲基淀粉具有冷水可溶性、糊黏度高且稳定、凝沉性好、冻融稳定性好等优点。
3. 研究的基本内容与计划
内容:通过甘油作为增塑剂、三氯化铁做为物理交联剤,①加入不同配比(分别为20%,30%,40%,50%)的羧甲基纤维素以及热塑性淀粉,控制氯化铁溶液加入量不变;②加入不同用量的氯化铁溶液,控制羧甲基纤维及热塑性淀粉的配比不变,采用溶液浇筑成膜法制备一系列不同组成的fe3+离子交联热塑性淀粉/羧甲基纤维素复合薄膜样品,并通过薄膜结构和性能的表征来研究结和性能间的关系(比如红外光谱,吸水度测定,拉伸性能的研究等等)。
计划:3月4日准备实验原料及仪器。
3月5日至3月25日制备七组不同的样品。
4. 研究创新点
特色:本实验的原材料为热塑性淀粉及羧甲基纤维素,价格低廉,容易获得且易降解,不会对环境造成危害,绿色无污染,根据实验结果获得制备力学性能和耐水性优良等的最佳条件,从而制备性能优良的复合薄膜投入应用领域,造福人类。
创新:通过三价铁离子交联制备最佳条件的复合薄膜,线型或支化的有机高分子链上含有为数不很多的离子键侧基,可以通过离子键的相互作用而交联。
温度比较高时,这些离子键可以散开,从而呈现热塑性。
