淀粉蒙脫土納米復合膜的制備及性能研究.pdf

1、本文以羥丙基交聯(lián)淀粉為基材，以有機改性蒙脫土為增強劑，采用雙螺桿造粒，單螺桿擠出吹塑制得淀粉蒙脫土納米復合膜。測定了淀粉膜的力學、透水、透光、色度、熱穩(wěn)定性能等指標，并通過X-射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱(DSC)和熱重分析(TGA)等分別從納米結(jié)構(gòu)、分子作用力和微觀形貌等方面對其進行理論分析。主要研究結(jié)果有以下幾點：
　　 1、不同親水性有機改性蒙脫土均不同程度

2、的增大了淀粉膜的拉伸強度，提高了阻水性能。其中淀粉-DK3復合膜的拉伸強度達2.47MPa，水蒸氣透濕系數(shù)4.31×10-10g.m/m2.s.Pa。XRD和TEM分析顯示淀粉分子進入有機改性蒙脫土片層之間形成插層結(jié)構(gòu)；FTIR分析表明有機改性蒙脫土的添加抑制了淀粉和甘油之間的塑化作用；DSC分析表明有機改性蒙脫土的添加降低了淀粉膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)；SEM分析顯示有機改性蒙脫土有利于淀粉膜微觀形貌的均勻化。中等親水性有機改性蒙脫

3、土DK3(CloisiteNa+)更適合與羥丙基交聯(lián)淀粉復合制膜。
　　 2、隨著DK3添加量的增加(0-15％)，淀粉膜的拉伸強度不斷增大，透濕系數(shù)減小，顏色趨于暗黃色，DK3含量15％時，淀粉膜的拉伸強度為3.37MPa，水蒸氣透濕系數(shù)為5.14×10-10g.m/m2.s.Pa；TGA分析表明淀粉膜失重50％時，含15％DK3的淀粉膜對應(yīng)溫度最高；XRD顯示DK3含量對衍射峰的位置影響不大；FTIR說明DK3添加量越大，其

4、對淀粉和甘油之間的塑化抑制作用越明顯；XRD和FTIR分析還表明增加甘油含量，會抑制淀粉和DK3之間插層結(jié)構(gòu)的形成。
　　 3、添加小分子糖后，淀粉膜拉伸強度減小為1.73MPa，斷裂伸長率增加為142％，水蒸氣透濕系數(shù)增大為4.78x10-10g.m/m2.s.Pa，結(jié)晶度降低；SEM顯示小分子糖使淀粉膜微觀形貌更加均一；XRD和FTIR分析表明小分子糖和DK3競爭與淀粉之間的相互作用。
　　 4、擠壓吹塑工藝(牽拉比