【摘 要】
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聚乳酸（PLA）和聚碳酸亚丙酯（PPC）都是生物可降解的高分子聚合物,可用于绿色包装。木质素也是生物可再生资源,可利用其分子可修饰、形态和粒径可控等特性,提高可降解高性能复合包装膜的性能。本论文采用吹塑成型和流延成型两种工艺方法制备了PLA/PPC/木质素复合包装膜,探讨木质素对PLA/PPC复合包装膜性能的影响。以PLA、PPC为主要原料、采用ADR-4368为扩链剂、乙酰基柠檬酸三丁酯（ATB
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聚乳酸（PLA）和聚碳酸亚丙酯（PPC）都是生物可降解的高分子聚合物,可用于绿色包装。木质素也是生物可再生资源,可利用其分子可修饰、形态和粒径可控等特性,提高可降解高性能复合包装膜的性能。本论文采用吹塑成型和流延成型两种工艺方法制备了PLA/PPC/木质素复合包装膜,探讨木质素对PLA/PPC复合包装膜性能的影响。以PLA、PPC为主要原料、采用ADR-4368为扩链剂、乙酰基柠檬酸三丁酯（ATBC）为增塑剂,通过吹塑成型工艺制备了PLA/PPC复合包装膜。结果表明,当PLA/PPC/ADR/ATBC的用量比为60:40:0.8:8时,复合包装膜有较好的力学性能,其拉伸强度为21.73 MPa,断裂伸长率提高至377.17%,弹性模量降低至1184.33 MPa。以PLA/PPC/ADR/ATBC（60:40:0.8:8）共混物为基材,碱木质素（AL）为填料,采用吹塑成型工艺制备了PLA/PPC/AL复合包装膜。SEM图像显示,AL与PLA/PPC之间的相容性不理想;并且当添加0.5%的AL时断裂伸长率相比纯PLA/PPC膜急剧降低了41.3%。阻隔性能测试结果表明,当AL添加量为1%时,PLA/PPC/AL复合包装膜的氧气阻隔性能较纯PLA/PPC膜提高了11.8%,但其水蒸气透过率呈现总体上升的趋势。为改善AL在PLA/PPC基质中的相容性,采用叔丁基二甲基氯硅烷（TBDMSCl）对AL改性,并将改性木质素（SAL）与PLA/PPC复合材料熔融共混吹塑成膜。FTIR和~1H NMR分析表明,甲硅烷基链成功地接枝到碱木质素表面的羟基上。SEM图像显示,SAL与PLA/PPC之间的相容性明显改善。DSC测试表明,SAL的加入提高了PLA的结晶能力。力学和阻隔性能测试结果表明,与纯PLA/PPC膜相比,当SAL用量为1.5%时,PLA/PPC/SAL复合包装膜的力学强度和氧气阻隔性能达到最佳,其中拉伸强度提高了6.9%,氧气阻隔性能提高了33.7%;复合包装膜的水蒸气透过系数在SAL添加量为1%时达到最低值,较纯PLA/PPC膜降低了13.1%。为进一步提高AL在PLA/PPC基质中的分散性,通过酸沉淀法制备了木质素纳米颗粒（LNPs）,并对其进行甲基硅烷化改性,将改性木质素纳米颗粒（SLNPs）与PLA/PPC复合材料流延成膜。结果表明,与PLA/PPC流延膜相比,当SLNPs添加量为2%时,PLA/PPC/SLNP2复合包装膜的断裂伸长率提高了106.5%。拉伸强度提高了14.6%,氧气阻隔性提高了55.7%,水蒸气透过系数降低了12.3%,抗紫外线性能提高了93.3%。
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