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《淀粉蒙脫土納米復合膜制備及性能的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、山東農業(yè)大學碩二i:學位論文摘要本文以羥丙基交聯淀粉為基材,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)等分別從納米結構、分子作用力和微觀形貌等方面對其進行理論分析。主要研究結果有以下幾點:l、不同親水性有機改性蒙脫土均不同程度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
2、數4.3l×10Jog.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構;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土DK3(CloisiteNa+)更適合與羥丙基交聯淀粉復合制膜。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
3、濕系數為5.14x10dog.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之間插層結構的形成。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%,水蒸氣透濕系數增大為4.78x10Jog.m/m2.S.Pa,結晶度降低: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
4、粉之間的相互作用。4、擠壓吹塑工藝(牽拉比、吹脹比和溫度)對淀粉膜性能影響。增大牽拉EB(TUR)和吹脹比(BUR),淀粉膜的拉伸強度均先增大后減??;升高溫度,淀粉膜的拉伸強度降低,斷裂伸長率升高;增大牽拉比和吹脹比,淀粉膜水蒸氣透過率和透明度均增大:升高溫度,水蒸氣透過量增大,而透明度則降低,淀粉膜表面淀粉顆粒減少,微觀形貌更加均勻。關鍵詞:羥丙基交聯淀粉;有機改性蒙脫土:小分子糖;甘油;擠壓吹塑淀粉蒙脫十納米復合膜的制備及性能研究AbstractInthisresearch,thecompositefilmsbyextrusionblowingwer
5、epreparedfromhydroxypropyldistarchphosphate(HPDSP)andenhancedwimorganicallymodifiedclays.TheMechanicalproperty,Permeability,Transparency,ColourandThermalstabilityoffilmsweredeterminedtoevaluatethefilm.Nanostructure,MolecularforceandMicromorphologyoffilmsweredeterminedthroughX-ray
6、diffraction(XRD),transmissionelectronmicroscopy(TEM),FourierTransformInfraredSpectroscopy(FTIR),Scanningelectronmicroscope(SEM),Differentialscanningcaborimetry(DSC)andThermalGravimetricAnalysis(TGA).111emainresultswere懿follows:’1、Withtheadditionoforganicallymodifiedclayswithdiffe
7、renthydrophilicproperties,significantlygreatertensilestrengthandlowerwatervaporpermeabilitywereobtained.Tensilestrengthofstarch-DK3filmincreaSedto2.47MPa,whilewatervaporpermeabilitydecreaSedto4.31×10~09.m/m2.S.Pa.XRDandTEMshowedstarchenteredthesilicatelayersandformedintercalateds
8、tarch·claynanocomposite.FTIRshowedthatcl