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纤维素材料具有成本低、密度小、可降解、可循环再生等优点,可以作为增强材料改善复合材料的性能。热塑性淀粉(TPS)具有可热塑加工、可完全降解、成本低等优点,被看作是最有发展前途的生物降解淀粉塑料,但其本身存在耐水性差、耐热性差、力学性能差等缺点,限制了它的应用。用纤维素作为增强材料,可以有效改善热塑性淀粉的性能。但是,仅用未经改性纤维素作为增强材料,其对热塑性淀粉性能的提升非常有限,远不能应用于实际生产。本论文对市售微晶纤维素(MCC)进行氧化改性成为双醛纤维素(DAC),用DAC作为增强材料,制备热塑性淀粉复合材料,有利于纤维素与淀粉分子上的羟基产生强的相互作用。考虑到成品MCC的价格较高及尺寸问题,本论文又选用了软木纸板作为原料通过硫酸水解自制木质纤维素(LC),同样氧化成为双醛木质纤维素(DLC),制备热塑性淀粉复合材料。然而,采用DAC及DLC增强的热塑性淀粉复合材料其力学性能和耐水性能仍然较差,距商品化使用还有较大差距,本论文进而将上述制备的DAC和DLC增强热塑性淀粉与低密度聚乙烯(LDPE)进行复合,制备淀粉基塑料,提高性能。具体开展的工作如下:(一)MCC&DAC增强TPS的研究:以MCC为原料,控制氧化剂高碘酸钠的浓度制备不同醛基含量的氧化微晶纤维素(即DAC),然后制备MCC&DAC增强TPS,通过红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、拉伸试验、接触角等表征。结果表明:MCC&DAC的加入可以略微提高淀粉塑料的热稳定性,同时可以降低吸水性能;高碘酸钠浓度为0.03mol/L,DAC含量为12%时,DAC/TPS的拉伸强度最佳,达到4.05MPa,且有139.46%的断裂伸长率,同时表面接触角也最大,为78.4°;DAC氧化程度和含量的增加均会降低TPS的流动性。(二)DLC增强TPS的研究:利用64%的硫酸水解纤维素将软木纸板水解为小段纤维素,控制氧化剂高碘酸钠与纤维素的质量比制备不同醛基含量的氧化软木纸板纤维素,然后制备DLC增强TPS,通过FTIR、SEM、TG、拉伸试验、接触角等表征。结果表明:高碘酸钠与纤维素的质量比为0.25,DLC含量为9%时,DLC/TPS的拉伸强度最佳,达到6.48MPa。(三)MCC&DAC/TPS/LDPE淀粉塑料的研究:将MCC&DAC增强TPS与LDPE共混二次挤出,通过FTIR、SEM、TG、拉伸试验、接触角等表征。结果表明:随淀粉基含量的增加,体系的拉伸强度和断裂伸长率均下降,耐水性能、加工流动性能均下降;增容剂MA-g-PE的添加可有效提高材料的力学性能和耐水性能,但同时会造成流动性能的降低。当LDPE与DAC/TPS质量比为2:1,MA-g-PE含量为2.5wt%时,拉伸强度高达14.20MPa。(四)DLC/TPS/LDPE淀粉塑料的研究:将DLC增强TPS与LDPE共混二次挤出,通过FTIR、SEM、TG、拉伸试验、接触角等表征。研究结果与DAC/TPS/LDPE淀粉塑料相一致,当LDPE与DAC/TPS质量比为2:1,MA-g-PE含量为2.5wt%时,拉伸强度达到13.22MPa。