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随着人们对环保要求的提高,环境友好型可降解材料逐渐受到人们的关注。热塑性淀粉(TPS)是通过将淀粉塑化改性后制得的具有良好热加工性、成本低廉且最有发展前途的一类生物降解塑料,然而其固有的力学性能不佳以及耐水性能差严重限制了它的应用。聚乙烯醇(PVA)是一种性能优良的人工合成可生物降解高聚物,其分子链上含有大量羟基,具有较高的力学强度和韧性,将其加入到热塑性淀粉中能较好的弥补热塑性材料性能的不足。本论文从PVA的不同形态出发,先是以戊二醛为交联剂,利用醛基与羟基的缩合反应制备聚乙烯醇微球(PVAMS),并分别研究了PVAMS及聚乙烯醇纤维(PVAF)对热塑性淀粉性能的影响;随后,又利用酸酐对聚乙烯醇微球及纤维进行改性,在它们的表面引入羧基基团,并以此作为交联点,将其与热塑性淀粉熔融共混,从而以期望更好的提高热塑性淀粉的综合性能。此外,本课题还就聚乙烯醇微球与纤维二者对热塑性淀粉性能的协同效应进行了研究,以期望热塑性淀粉达到更好的增强与增韧的效果。具体开展的工作如下:(一)以戊二醛为交联剂,采用反相乳液聚合制备PVAMS,随后利用马来酸酐(MA)、丁二酸酐(SAA)、柠康酸酐(CTA)以及衣康酸酐(ITA)对PVAMS进行表面改性,并研究了不同SAA改性程度以及不同PVAMS添加量对TPS性能的影响。结果表明,PVAMS改性前后都能较好的提高复合材料的力学性能和热稳定性,同时可以降低吸水性能,且当PVAMS经20wt%SAA改性后,SAA-PVAMS(PVAMS经SAA改性)含量为1wt%时,热塑性材料的力学性能最佳,拉伸强度、断裂伸长率以及冲击强度分别为5.35MPa、76.86%和30.37KJ/m2。相对于纯TPS,PVAMS/TPS更难于加工,且随着PVAMS含量的增加,其在热剪切作用下流动性变差。(二)以聚乙烯醇纤维为原料,分别利用MA、SAA、CTA以及ITA对其进行改性,然后制备PVAF以及改性PVAF增强TPS,考查酸酐的种类、PVAF与酸酐的质量配比对复合材料性能的影响。结果表明:PVAF经SAA改性后对热塑性淀粉性能影响效果最佳,且当SAA-PVAF(SAA酸酐改性PVAF)含量为1.5wt%时,SAA-PVAF/TPS的力学强度最佳,体系的拉伸强度、断裂伸长率以及冲击强度分别为6.68MPa、83.57%和38.82KJ/m2。相比于PVAMS,PVAF/TPS体系的加工流动性能下降较为显著。(三)在淀粉和甘油含量为3:1,PVAF为总量的1.5wt%体系中,分别添加不同含量的PVAMS制备热塑性淀粉塑料,研究了未改性PVAMS&未改性PVAF以及SAA-PVAMS&SAA-PVAF对热塑性淀粉性能的影响。结果表明:与未经改性的PVAMS&PVAF相比,PVAF和PVAMS经SAA改性后,表面引入了羧基基团,增大了其与淀粉基质的界面粘附力,因而材料的性能得到更好的改善。随着体系中微球与纤维的含量增加,体系的拉伸强度和冲击强度均先升高后下降,而材料的断裂伸长率、耐水性能以及加工流动性能逐渐下降。且当SAA-PVAMS含量为1.5wt%时,SAA-PVAMS/SAA-PVAF/TPS的拉伸强度达到最大,其值为7.84MPa。