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淀粉作为天然胶粘剂在造纸工业中应用广泛,但其粘度高,流动性差,塑性低、稳定性差。聚乳酸具有良好的力学性能及物理性能,适宜于吹塑、热成型等加工方法。将淀粉与聚乳酸共混,可以改善淀粉塑性较低、成膜性较差等缺点,同时共混物可完全生物降解。但是聚乳酸和淀粉是热力学不相容的,导致界面间的断裂强度很低,对共混材料的性能等有重要影响。本文采用马来酸酐作为增容剂接枝聚乳酸与淀粉共混,改善聚乳酸与淀粉的相容性;同时将聚乳酸/淀粉共混物用作涂料胶粘剂,研究其对涂料性能及涂布纸性能的影响。具体研究内容及结果如下:(1)马来酸酐是一种常用的反应性增容剂,在引发剂存在的条件下,马来酸酐可与聚乳酸上的自由基发生反应,同时其酸酐可与淀粉上的羟基反应,从而在聚乳酸与淀粉之间形成桥接作用,改善聚乳酸与淀粉的相容性。本文以2,5-二甲基-2,5-二叔丁基-过氧基-己烷为引发剂引发马来酸酐接枝聚乳酸,研究了反应时间、温度、引发剂用量、马来酸酐用量等不同接枝条件对接枝率的影响。结果表明,在固定聚乳酸与马来酸酐用量条件下最佳接枝条件为反应温度95℃,反应时间3h,引发剂用量1%。接枝聚乳酸与淀粉共混后,通过差示热量扫描(DSC)和吸水率测试发现,与未接枝聚乳酸/淀粉共混物相比,其玻璃化转变温度(Tg)及吸水率降低,证明接枝聚乳酸与淀粉相容性提高。同时通过扫描电镜(SEM)观察共混物表面形态,发现两者相容性有明显改善。(2)将接枝改性后聚乳酸/淀粉共混物(PLA-g-Starch)用作涂料胶粘剂,研究了不同比例的聚乳酸和淀粉共混物胶粘剂对涂料流变性及涂布纸性能的影响。结果发现,改性聚乳酸用量的增加可以显著降低涂料低剪切粘度和高剪切粘度,改善涂料流变性。同时,随着改性聚乳酸用量增加,涂布纸白度、光泽度、表面强度和油墨吸收性提高。(3)研究马来酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物(PLA-g-Starch)与聚乳酸/淀粉共混物(PLA-Starch)作为胶粘剂对涂料粘度和涂布纸性能的不同影响。结果发现,在相同聚乳酸用量条件下,马来酸酐接枝聚乳酸/淀粉(PLA-g-Starch)胶粘剂与聚乳酸/淀粉(PLA-Starch)胶粘剂相比,可获得更低的涂料粘度,更高的涂布纸白度、光泽度、表面强度和较低的K&N值。(4)研究化学法制得的马来酸酐接枝聚乳酸/淀粉共混物(PLA-g-Starch)和聚乳酸/淀粉共混物(PLA-g-Starch)与物理挤塑法制得的挤塑聚乳酸/淀粉共混物(PLA-Starch)对涂料粘度和涂布纸性能的影响。结果表明,使用挤塑聚乳酸/淀粉共混物(PLA-Starch)的涂料粘度大大降低,涂布纸白度、光泽度提高,表面强度有所降低;K&N值较低。(5)对比天然胶粘剂聚乳酸/淀粉共混物和常用合成胶粘剂丁苯胶乳对涂料粘度和涂布纸性能的不同影响。结果表明,聚乳酸/淀粉共混物作为天然胶粘剂可通过化学改性、物理挤塑、调节聚乳酸与淀粉比例等方法获得与丁苯胶乳相当或优于丁苯胶乳的涂料性能及涂布纸性能。