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塑料科技2024年第11期:壬烯基琥珀酸酐酯化淀粉制备及其PLA复合材料性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于洋;史其涛;葛铁军;

单位:沈阳化工大学塑料工程研究中心;辽宁省高分子材料合成加工专业技术创新中心;

摘要:以壬烯基琥珀酸酐为酯化剂,4-二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂,离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑氯盐)水溶液为溶剂制备酯化淀粉。将酯化淀粉与聚乳酸(PLA)共混制备复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪对酯化淀粉及其PLA复合材料的结构和性能进行测试表征。结果表明:制备酯化淀粉的较佳工艺是反应时间为2.5 h,反应温度为85℃,催化剂用量为淀粉的2%,n(离子液体)∶n(水)为1∶10,n(酯化剂)∶n[淀粉中脱水葡萄糖单元(AUG)]为1∶3。在最佳反应条件下,取代度为0.92 mmol/g。FTIR分析表明:淀粉已经被成功酯化。接触角测试表明:酯化淀粉的亲水性降低,与PLA的接触角相似。DMA结果表明:酯化改性提高了淀粉与PLA的相容性。力学性能测试结果表明,当酯化淀粉质量分数为25%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度比PLA/原淀粉复合材料分别提高4.7%、132%和26.5%。SEM表明,酯化后的淀粉表面形貌发生变化,酯化后淀粉与PLA相容性得到改善。

关键词:玉米淀粉;;酯化;;离子液体;;壬烯基琥珀酸酐

基金资助:辽宁省科技创新平台建设计划项目(辽科发(2022)36号)