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聚乳酸/淀粉共混材料综合了聚乳酸的高强度、生物相容性与淀粉的低成本、快速降解性等优良性能,符合当代环保要求,有望逐步取代传统石油烃类塑料。目前聚乳酸/淀粉共混材料存在的主要问题是天然淀粉始终以颗粒形式存在材料中,无法熔融加工,两者相容性差,这限制了材料的性能与应用范围。目前这一领域的研究热点是改善两者相容性以提高使用性能。本文使用聚乳酸(PLA)和淀粉(Starch)、增塑剂用一步共混挤出法制备了聚乳酸淀粉共混材料,注塑成标准样条,用压力诱导成型工艺(PIF)对其进行加工改性。结合力学测试仪器、扫描电子显微镜(SEM)、动态力学分析仪(DMA)、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射(XRD)等测试方法对材料的力学性能、热力学性能、微观形态结构、晶态结构等做了分析,并深入全面探讨了PIF加工条件如温度、压力等对上述结构及性能的影响。结果表明,材料经PIF工艺加工后,其力学性能尤其是冲击韧性大幅度提高,微观形态结构发生显著改变,热力学性能也有所改善。得出以下结论:(1)PLA/Starch共混材料经PIF加工后力学性能显著提高,其中冲击强度提高了200%,拉伸强度提高近40%,这表明PIF成型工艺对提高PLA/Starch共混体系力学性能极为有效。(2)通过对比PLA/Starch共混材料PIF加工前后的SEM照片,发现经PIF加工后,PLA形成了厚度均匀的片层结构,而淀粉颗粒嵌于片层结构之间,微观形态发生了明显变化,由方棱形变成圆形,在恰当的温度与压力下甚至会被压成椭球形,PLA与淀粉的相容性有了很大提高。(3)DMA测试发现,经过PIF加工后的样条其玻璃化温度Tg有了显著升高,可以提高10℃以上,并且储能模量有所增加,受温度的影响明显变小,这表明材料的刚性增加,耐热性提高,抵抗外力变形的能力增强。(4)DSC测试与XRD分析表明,PIF加工后的样条结晶度升高。(5)PIF加工过程中水分的加入对共混材料的力学性能没有达到预期效果,但对聚乳酸的结晶和淀粉颗粒产生了重要影响。水分加入后聚乳酸结晶形成更稳定的片晶,淀粉颗粒更容易变形。