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聚乳酸(PLA)具有优越的塑化加工性和良好的生物相容性,可彻底生物降解成水和二氧化碳,而不污染环境,但价格昂贵,阻燃效果差大大限制了其的广泛发展。广西木薯淀粉产量大,价格低廉且再可生。熔融共混PLA与淀粉制成复合材料,既可以减少材料成本,而且,还利于环境污染和的资源枯竭等社会问题的解决,促进当地的经济发展。马来酸酐(MA)具有优越的化学和物理特性,可用增溶剂改善淀粉/聚乳酸的界面相容性。本文以马来酸酐(MA)为酯化剂,木薯淀粉(CS)为原料,通过转矩流变仪反应共混制备马来酸木薯淀粉酯(MS),并研究其制备工艺。研究表明MS的取代度(DS)随着密炼温度的升高和密炼时间的延长而增大,当密炼温度为130℃或密炼时间为12.5min时取代度变化变得比较平缓;随着密炼转速的增大,取代度先增大后减小,当为70R/min时达到最大值;随马来酸酐含量的增加木薯淀粉马来酸酯的取代度近似成线性增长,但是过多的MA用量会使加工带来不便。另外,离子液体特别是[AMIM]Cl的加入大大提高了淀粉酯的DS。FTIR表明马来酸酐成功接枝到淀粉链上。采用熔融共混法制备马来酸木薯淀粉酯/聚乳酸共混物(MS/PLA),考察MS/PLA复合材料的力学性能,耐水性能、热稳定性及微观形貌的变化。当MS/PLA比例为3:7时,拉伸强度为22.7MPa左右,相对于40wt%甘油增塑的同样配比的热塑性淀粉/聚乳酸复合材料的拉伸强度(14.7MPa)提高了近54%,而且材料的断裂面比较平整,说明MS/PLA具有良好的相容性。随着MS/PLA共混物中MS比例的增大,材料的玻璃化温度稍稍向低温移动,说明材料的可塑性得到提高。进一步研究发现MS/PLA复合材料耐水性及热稳定性也有较大的提高。添加聚磷酸铵(APP)、复合三聚氰胺氰尿酸(MCA)来复配阻燃MS/PLA共混物可以制备高阻燃性能的PLA/MS/APP/MCA复合材料。实验结果显示,APP、MCA和MS能协效阻燃PLA,随着IFR含量的增大,材料的氧指数(LOI)逐渐增大,共混物的阻燃性能得到提高。固定MS/APP/MCA质量比为4/9/3为膨胀型阻燃剂(IFR),当加入20phr的IFR时,阻燃材料的LOI可达32.2,通过UL94 V-0测试。随着IFR加入量增加至45phr时,材料LOI也提高至41.4。TG分析显示由于阻燃复合材料的残炭量提高,共混物热稳性明显增强。然而力学性能略有变差,这可能是APP、MCA与MS/PLA相容性不好所致。