热塑性淀粉的制备及其在聚乳酸复合材料中的应用
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1.汕头市三马塑胶制品有限公司;2.中国科学院宁波材料技术与工程研究所

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国家重点研发计划(2017YFB0309300),浙江省万人计划“青年拔尖”人才项目


Preparation and Characterization of Thermoplastic Starch and its Application in Polylactide Composite
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    摘要:

    通过糠基缩水甘油醚(FGE)的化学接枝改性,成功制得具有优异熔融加工性能的热塑性淀粉。红外光谱和核磁共振氢谱分析表明,通过马来酸酐的桥接作用,FGE成功接枝到淀粉分子上。XRD实验发现,FGE的接枝有效破坏淀粉的晶体结构,从而赋予FGE接枝淀粉(FGE-g-St)优异的热塑性加工性能。动态接触角测试发现,FGE-g-St的接触角从原淀粉(N-St)的30°左右提高至65°左右,表现出极其优异的疏水性能,从而显著改善FGE-g-St与聚乳酸的界面相容性。相对于PLA/N-St复合材料,PLA/FGE-g-St复合材料的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率均得到显著提高,这得益于其优异的界面相容性。

    Abstract:

    One novel thermoplastic starch is achieved by the grafting modification of furfuryl glycidyl ether (FGE). The FTIR and 1H-NMR analyses demonstrate that the furan rings are successfully grafted onto starch molecules through the bridging effect of maleic anhydride. XRD results show that the crystal structures of starch are effectively destroyed by the grafting modification of FGE, then endowing starch with excellent thermoplastic processing properties. In addition, the FGE-grafted starch (FGE-g-St) displays extremely excellent hydrophobicity, which is demonstrated that the contact angle is increased from about 30° for native starch (N-St) to about 65°. This results in the significantly improved interface compatibility between FGE-g-St and polylactide (PLA), reflected by the almost detectable phase interface in PLA/FGE-g-St composite. Compared with PLA/N-St composite, the tensile strength, flexural strength and elongation at break of PLA/FGE-g-St composite are increased comprehensively, which is attributed to the significantly improved interface compatibility.

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  • 收稿日期:2021-11-06
  • 最后修改日期:2021-12-29
  • 录用日期:2022-03-27
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