马来酸酐改性甲壳素/热塑性淀粉共混膜的制备和性能研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

由于石油基塑料对环境污染的日益严重以及对石化资源的依赖,迫切需要开 发与聚合物材料具有相当性能的可生物降解材料,天然生物聚合物因其可再生的 特点比合成的可生物降解聚合物更具有优势。

其中,淀粉作为一种广泛使用的天 然聚合物,因其低成本和生物降解性脱颖而出。

研究发现,天然淀粉在合适的增 塑剂,温度和剪切力的存在下,淀粉颗粒可以被破碎,膨胀和熔化,并且可以破 坏分子之间的氢键,进而生产出热塑性材料,称为热塑性淀粉(Thermoplastic starch,TPS), TPS 能够适用于加工成型并且具备与传统热塑性塑料类似的应用。

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2. 国内外研究现状分析

午海霞等通过流延法制备了甘油增塑的壳聚糖/纳米淀粉复合材料,采用傅里叶红外(FT-IR)、X-衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试研究了复合材料的结构和性能的影响。

结果表明,当纳米淀粉含量小于 3wt%时,随着纳米淀粉在复合材料中的含量增加,复合膜的热稳定性增加、拉伸强度由 52.59 MPa 增加到 61.13 MPa。

林宝凤等采用热压共混、涂布的方法制备了壳聚糖涂布淀粉基复合材料。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容: 本项目甲壳素/壳聚糖增强热塑性淀粉塑料,研究该体系的性能变化。

包括以下内容: (1)不同增强剂(甲壳素、壳聚糖)的影响 (2)不同添加量的影响 (3)含甲壳素、壳聚糖淀粉塑料粒料的制备 (4)标准样条的制备 (5)红外光谱分析、力学性能测试 (6)抗菌性能测试研究进度安排 1、2019 年 02 月 25 日 ~ 03 月 10 日:方案论证设计,阅读文献收集资料,初步试验 2、2019 年 03 月 11 日 ~ 05 月 10 日:进行实验测试(包括样条的制备,力学性能测试、抗菌性能测试) 3、2019 年 05 月 11 日 ~ 05 月 25 日:进一步完善实验工作和数据测试工作。

4、2019 年 05 月 26 日 ~ 06 月 10 日:撰写论文和论文答辩。

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4. 研究创新点

由于以石油为原料制备的塑料所带来的全球性环境和资源问题,近年来对可 生物降解材料的开发取得了大量的成果。

淀粉是一种优良的可生物降解的天然高 分子,淀粉存在于大多数植物中,并以小颗粒形式(在晶区和无定形区中)存在。

淀粉作为一种生物降解材料来源有以下优点:首先淀粉在各种环境中都具备完全 生物降解能力,同时降解速率非常快;其次,淀粉中的淀粉分子降解或灰化后, 形成二氧化碳气体,不会对土壤或空气产生毒害:第三,淀粉是一种可再生资源, 每年都可以在植物中重新获取;第四,淀粉的价格较低,远远低于合成聚合物的 价格。

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