PBA-淀粉基互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)材料的合成及表征.pdf

1、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(InterpenetratingPolymerNet-work，簡(jiǎn)稱IPN)是聚合物共混改性的一種重要方法，利用IPN技術(shù)可以提高聚合共混物的相容性。淀粉是自然界豐富的可再生資源，它無(wú)毒無(wú)害，淀粉基降解塑料是生物降解材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本論文利用IPN技術(shù)合成了聚丙烯酸丁酯和淀粉/改性淀粉的互穿網(wǎng)絡(luò)共混物，并對(duì)共混物進(jìn)行了一系列的性能測(cè)試。 采用種子乳液聚合法制備了丙烯酸改性聚丙烯酸丁酯乳液，所得共聚物乳液與

2、糊化后的淀粉共混，共混直接在聚四氟乙烯模具中澆鑄成膜或?qū)不煳镞M(jìn)行改性使之成為共聚物/改性淀粉共混物再澆鑄成膜，研究了丙烯酸含量、淀粉含量、甘油含量、醛基含量、雙醛淀粉含量、有效氯含量及氧化淀粉含量對(duì)共混物的力學(xué)性能、吸水性、熱性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響以及薄膜的生物降解性。研究結(jié)果如下： 1.改性淀粉共混物的吸水率遠(yuǎn)高于原淀粉吸水率，改性后材料的耐水性不好。丙烯酸和甘油的加入有利于提高原淀粉/PBA共混材料的力學(xué)性能，丙烯酸含量

3、為10％，甘油含量為4％時(shí)材料力學(xué)性能最好。改性后淀粉與PBA共混物的力學(xué)性能明顯好于原淀粉共混物。這說(shuō)明改性淀粉與PBA形成了互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，并且實(shí)驗(yàn)證明不同醛基含量和有效氯含量的改性淀粉共混物的交聯(lián)度基本相同。 2.DSC和TG測(cè)試結(jié)果顯示適量丙烯酸的加入和增加丙烯酸丁酯的含量能提高共混物的熱性能。由于改性后淀粉分子間由于化學(xué)鍵與氫鍵的存在所形成的網(wǎng)絡(luò)與交聯(lián)PAB網(wǎng)絡(luò)形成了互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所特有的強(qiáng)迫互容作用限制了

4、改性淀粉中淀粉的分解，其熱性能高于原淀粉共混物，醛基含量和有效氯含量越高，共混物的熱穩(wěn)定性越高。 3.動(dòng)態(tài)力學(xué)譜(DMA)表明雙醛淀粉共混物低溫區(qū)的Tg為-18.3℃，tanδ>0.3的溫域大小為47℃，氧化淀粉共混物的Tg為-17.9℃，tanδ>0.3溫域大小為102℃，氧化淀粉共混物的阻尼性能最好。比較試樣的透射電鏡照片可以看出，氧化淀粉與PBA的相容性要好于原淀粉和雙醛淀粉與PBA的相容性，因此氧化淀粉與PBA互穿的程度