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本文首先通过接枝改性制备了热塑性淀粉接枝共聚物,再将其与聚乳酸共混,制备性能优异的聚乳酸共混物。将蒙脱土与淀粉接枝共聚物乳液复合、共沉淀制备了复合淀粉接枝共聚物,进一步研究了其对聚乳酸性能的影响。研究工作主要分为以下几个方面:(1)首先采用硬脂酰氯和丙烯酰氯对淀粉进行酯化改性,在淀粉分子上引入碳碳双键和长烷基链。通过红外和拉曼表征确定了酯化淀粉的结构。水接触角结果表明酯化改性后淀粉的接触角明显增大,疏水性显著提高。随后,以丙烯酸乙酯为单体,KPS为引发剂,采用无皂乳液聚合的方法制备了淀粉接枝共聚物(GS),并研究了淀粉接枝共聚物的性能。红外表征证明明聚丙烯酸乙酯成功接枝到淀粉分子上,接枝淀粉成功制备。改用该方法制备的GS乳液稳定,且接枝聚合反应的单体转化率为91.8%,接枝百分率为58.4%,接枝效率为50.8%,远远高于传统接枝淀粉聚合方法。微观结构表明,提纯后淀粉接枝共聚物颗粒表面被聚丙烯酸乙酯包裹,形成明显的核壳结构。同时,淀粉接枝共聚物可以进行热塑加工,具有良好的力学性能、耐水性和生物降解性能。(2)将淀粉接枝共聚物(GS)与聚乳酸(PLA)进行熔融共混制备得到PLA/GS共混物。SEM结果发现GS在聚乳酸中分散良好。力学性能结果表明GS能明显提高PLA的冲击强度。当GS含量为20 wt%时,共混物的缺口冲击强度为31.4 KJ/m~2,与纯PLA相比,提高了近10倍,拉伸断裂伸长率达到411%,且拉伸强度仍能保持在52.8 MPa,明显高于纯聚丙烯酸乙酯改性PLA的结果。DMA结果表明PLA/GS共混物的两个玻璃化转变温度相互靠近,表明GS与PLA部分相容。(3)将蒙脱土(MMT)与淀粉接枝共聚物乳液复合、共沉淀制备复合淀粉接枝共聚物(MGS),通过熔融共混制备PLA/MGS纳米复合材料。XRD结果表明MMT在PLA基体中分散良好,几乎完全剥离。力学性能测试结果表明MMT可提高共混物的拉伸强度,MMT含量越高,拉伸强度越高,当MMT含量为5 wt%时,拉伸强度接近61 MPa。热变形温度由55.3℃提高到64.8℃,提高了近10℃。DMA结果表明,加入MMT后,样品的玻璃转化温度(T_g)由63.0℃和提高到69.1℃。DSC和XRD结果表明MMT的加入会促进PLA结晶,从而提高PLA的结晶度和熔点。添加了5 wt%蒙脱土的PLA/MGS共混物的结晶度提高至30.7%,熔点为171.2℃。