殼聚糖涂布淀粉基復(fù)合材料特性的研究.pdf

1、本論文通過殼聚糖涂布木薯淀粉／纖維素基材的方法，制得了殼聚糖涂布淀粉基復(fù)合材料，并且研究了復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐水性、抗菌性以及復(fù)合材料各組分的相容性，微觀結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1．隨著纖維素含量從0％增加至40％，木薯淀粉／纖維素基材的拉伸強(qiáng)度從2MPa增至12MPa,而斷裂伸長率由130％下降至10％。甘油用量越大木薯淀粉／纖維素基材的拉伸強(qiáng)度越小，斷裂伸長率越大。 2．殼聚糖涂布能改善復(fù)合材料的力學(xué)性能。特別是纖維

2、素含量低于20％時(shí)，未涂布復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為1～3MPa，涂布后復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度增至5～7MPa。涂布濃度為2％的殼聚糖溶液比涂布濃度為1％、3％的殼聚糖溶液對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能提升較好。 3．水分對(duì)涂布復(fù)合材料力學(xué)性能的影響很明顯，隨著水分揮發(fā)，涂布復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度由1MPa增至10MPa,涂布復(fù)合材料的斷裂伸長率則是先由22％增大至35％后減小至5％。 4．未涂布復(fù)合材料的耐水性很差，在40℃水中浸泡10min其

3、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率保留率分別只有4％、19．7％，一次涂布后可以分別達(dá)到16．7％～30．5％、63．5％～70．3％，二次涂布后可分別達(dá)到22．9％～46．4％、82．3％～88．2％。復(fù)合材料在50℃的水中浸泡比在40℃水中浸泡，力學(xué)性能損失較快。 5.無論復(fù)合材料是否涂布，其拉伸強(qiáng)度隨著相對(duì)溫度的升高而減小，環(huán)境相對(duì)濕度從36％增至89％時(shí)，未涂布復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度由4.5MPa減小至1MPa，涂布后的復(fù)合材料由7MPa

4、減小至2MPa。復(fù)合材料的斷裂伸長率則是先增大后減小，在相對(duì)濕度為69％時(shí)達(dá)到最大值。 6．用濃度分別為1％、2％、3％的殼聚糖溶液涂布一次后，只有涂布?xì)ぞ厶菨舛葹?％的試樣才具有抗菌性。二次涂布后，復(fù)合材料都具有明顯的抗菌性，其抑制性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋航瘘S色葡萄球菌>大腸桿菌>枯草桿菌>青霉菌。二次涂布濃度分別為3％、2％、1％的殼聚糖溶液的試樣的抗菌率，24h時(shí)分別為90％、55％、45％。復(fù)合材料的涂層遭機(jī)械劃破后，材料的

5、抗菌性變差，甚至失去抗菌性。 7．復(fù)合材料的掃描電子顯微鏡照片說明：木薯淀粉成為均一的連續(xù)相。涂布使原來多孔、多缺陷的未涂布復(fù)合材料表面得到了很好的修飾。復(fù)合材料的紅外光譜圖譜和X-射線衍射圖譜，都說明復(fù)合材料的基材和涂布層能相互作用，且兩組分相容性良好。 8．附著力試驗(yàn)表明：復(fù)合材料涂層能很好的附著于基材上，二次涂布濃度為2％殼聚糖溶液的試樣的附著力最好。在99．4℃的高溫蒸汽中放置1個(gè)小時(shí)，涂層仍能很好的附著于基材上