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淀粉与其它生物降解聚合物相比,具有来源广泛,价格低廉,易生物降解等优点,因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。然而由于淀粉自身的多羟基结构和结晶规整排列,以及由此带来的许多特性,限制了淀粉基降解材料的使用性能。同时天然聚合物作为热塑性淀粉的助剂,其数量巨大,可再生且再生周期较短,但被人类利用有限,对此方面的研究不仅可以缓解资源问题,而且可以解决环境污染问题,如此则可实现人类的可持续发展。为此,本文以普通玉米淀粉为原料,以甘油、甲酰胺、尿素等为增塑剂,添加羧甲基纤维素为增强剂,采用高速混合法和单螺杆挤出法制备热塑性淀粉,并对所制得的热塑性淀粉进行结构表征和性能测试。主要实验内容及结果如下:1.高速混合法制备热塑性淀粉。红外分析结果和XRD测试结果表明,甲酰胺和尿素塑化的热塑性淀粉的氢键稳定性和耐回生性能都要好于甘油塑化的热塑性淀粉;TG曲线结果说明三种塑化剂塑化的热塑性淀粉的热稳定性次序为甘油<甲酰胺<尿素。2.单螺杆挤出法制备热塑性淀粉。红外图谱分析认为甲酰胺、尿素、乙酰胺与淀粉形成氢键的能力均强于甘油;X射线衍射分析证明:与甘油相比,甲酰胺和尿素更有利于抑制热塑性淀粉的回生;热重分析说明四种塑化剂塑化的TPS的热稳定性次序为GPTPS<FPTPS<APTPS<UPTPS;流变性能分析得到四种不同塑化剂塑化的TPS的流动活化能的次序GPTPS(92.8)>UPTPS(39.8)> FPTPS(37.5)> APTPS(35.3);力学测试结果为拉伸强度由大到小依次为UPTPS(10.00)、GPTPS(2.84)、FPTPS(1.67)和APTPS(1.56),断裂伸长率从高到低依次为FPTPS(69%)、GPTPS(51%)、APTPS(36%)和UPTPS(34%)。3.尿素和甲酰胺混合塑化热塑性淀粉。SEM说明甲酰胺和尿素混合物可以较好地使淀粉塑化,得到无定形态的、连续的目标TPS;X射线衍射说明当尿素和甲酰胺的质量比达到2:1时,二者的混合塑化剂能够有效地抑制淀粉的老化回生;TG分析表明适当比例的尿素(20%)和甲酰胺(10%)能够明显改善TPS的热稳定性;甲酰胺和尿素混合塑化的TPS具有优良的拉伸强度和断裂伸长率,而且这种TPS的流变性能也要优于GPTPS。4.纤维增强热塑性淀粉。羧甲基纤维素能够使混合体系形成更加均匀的连续相;纤维的加入从不同程度上提高了体系的热稳定性;在保持UFPTPS良好的耐回生性能的同时,纤维加强了体系的力学强度。