以羟烷基甲酰胺为塑化剂制备淀粉膜及淀粉复合膜的性能研究

摘要

随着我国经济的迅速发展，国民生活水平的提高以及对产品质量、外观要求的不断提高，包装行业迅速崛起。尤其是塑料材料，凭借其质轻、机械性能好、功能丰富、形式多样的特点，广泛应用于食品、药品、日用品等的包装。然而，随之而来的是石油资源的大肆消耗，并且产生的塑料垃圾与日俱增，造成日益严重的能源危机和生态环境污染。而寻找环境友好型可生物降解材料成为解决该问题的一种重要途径。
　　淀粉是可降解多羟基天然高分子化合物，价格低廉、来源广泛，可降解材料—淀粉膜的研究与开发引起人们的很大兴趣。淀粉膜制备过程中需要添加塑化剂，传统的塑化剂主要有两大类，一类是多元醇，例如甘油，另一类是酰胺类，例如甲酰胺。但是，以传统塑化剂制备的淀粉膜性能较差，在包装行业应用中受到限制，改善淀粉膜的性能成为当前研究的热点之一。
　　塑化剂对淀粉膜的性能有非常重要的影响。本论文中，以无毒的羟烷基甲酰胺（HAF）为新型淀粉塑化剂，采用流延法制备淀粉膜和淀粉复合膜。用扫描电镜(SEM)观察淀粉膜(SF)、淀粉复合膜的微观形貌；用X-射线衍射(XRD)表征淀粉膜、淀粉复合膜的结晶；用差示扫描量热仪(DSC)测淀粉膜、淀粉复合膜的玻璃化转变温度。在一定相对湿度（RH）下对淀粉膜、淀粉复合膜的水蒸气阻隔性能和力学性能进行测定。
　　与传统塑化剂甘油制备的淀粉膜做对比，研究了HAF的种类及用量对淀粉膜各种性能的影响。结果表明，HAF是一类有效的新型淀粉塑化剂，部分HAF塑化剂可以有效的改善淀粉膜的力学性能和水蒸气阻隔性能。
　　本论文以HAF为塑化剂制备了淀粉/木质素复合膜和淀粉/果胶复合膜。并对该两种复合材料进行表征。结果表明HAF可以作为淀粉/木质素和淀粉/果胶复合膜的塑化剂，与以传统塑化剂甘油制备的淀粉/木质素复合膜和淀粉/果胶复合膜相比较，所制得的膜材料的力学性能得到改善。且同等条件下，淀粉/果胶复合膜的性能优于淀粉/木质素复合膜的性能。因为，与木质素相比，果胶的结构更加与淀粉的结构相近，淀粉与果胶的相容性优于淀粉与木质素的相容性。

目录

缩 略 语 表

1绪 论

1.1 淀粉膜

1.2淀粉基本知识概述

1.2.1 淀粉的结构

1.2.2几种常见淀粉的微观形貌

1.2.3淀粉的结晶

1.3塑化剂种类对淀粉膜材料的影响研究进展

1.3.1塑化原理

1.3.2 塑化剂选择标准

1.4 淀粉复合膜

1.4.1 淀粉/木质素复合膜（LSF）

1.4.2 淀粉/果胶复合膜(PSF)

1.5.1研究的意义

1.5.2研究的目的

1.5.3 研究的主要内容和创新点

2 羟烷基甲酰胺为新型塑化剂制备淀粉膜性能研究

2.1 引言

2.2 实验材料及设备

2.3 实验方法

2.3.1 羟烷基甲酰胺(HAF)的合成方法

2.3.2 羟烷基甲酰胺产物表征

2.3.3 淀粉膜制备方法

2.3.4 样品表征及性能研究

2.3.5结果与讨论

2.4 小结

3 淀粉/木质素复合膜（LSF）和淀粉/果胶复合膜（PSF）的制备及性能研究

3.1 引言

3.2实验材料及设备

3.3实验方法

3.3.1淀粉/木质素复合膜和淀粉/果胶复合膜的制备

3.3.2样品表征及性能测试

3.3.3 结果与讨论

3.3.4小结

4.1.1 以羟烷基甲酰胺为塑化剂制备淀粉膜

4.1.2 塑化剂种类对淀粉膜性能的影响

4.1.3 淀粉和木质素/果胶共混改性制备淀粉膜

4.2 展望

4.2.1 研究塑化剂结构与淀粉膜性能之间的关系

4.2.2 研究淀粉、木质素、果胶种类与淀粉膜性能之间的关系

4.2.3 研究淀粉、木质素、果胶之间的相容性关系

致谢

参考文献

作 者 简 介