1、新型环保淀粉玩具的制备及特性
研究证明:将玉米淀粉通过乙酰化、磷酰化复合酯化处理,可以明显改善淀粉的冻融稳定性、抗剪切性、热稳定性以及与PVA的相容性。同时,对改性淀粉进行交联、增塑、增强处理,可以显著提高淀粉玩具的强度、韧性以及环境适应性能。因而,为解决我国塑料玩具出口的“绿色壁垒”问题以及塑料废弃物造成的“白色污染”问题提供了一条可靠的途径。本课题综述了塑料玩具、降解塑料、酯化改性淀粉的国内外研究现状和发展趋势,针对目前我国塑料玩具行业发展中存在的问题,提出了研究开发绿色环保型淀粉玩具。并针对淀粉基完全生物降解塑料中存在的问题,提出了淀粉的复合酯化改性来改善淀粉的加工性能以及与PVA相容性的新思路:以玉米淀粉为主要原料............共58页
2、热塑性淀粉材料的制备、结构与性能研究
热塑性淀粉(TPS)塑料是一类可替代通用塑料的新型材料。因其具有优良的生物降解性、阻氧性以及易与其它材料复合等优点,因此可广泛用于食品、农业、纺织和医药卫生等行业。TPS以原淀粉为主要原料,添加适量的助剂,用合适的工艺加工而成的。它的生产原理是在热力场、外力场和添加剂(主要是增塑剂)作用下,破坏原淀粉的紧密球晶结构,实现由晶态向无定形态的不可逆转变,从而使其在开始热分解前实现熔融。
虽然淀粉是一类丰富的可再生高分子材料,但因其分子链中含有大量羟基,分子间作用力很大,致使其分解温度低于其熔点,因而须解决热塑化问题,以便于热塑化加工成型。热塑化可以用增塑的方法来制备热塑性淀粉(TPS)。另一方面,因淀粉分子中大量亲水性羟基............共48页
3、淀粉基生物降解塑料的研究
淀粉基生物降解塑料是一种重要的可降解高分子材料。比较了食用淀粉、工业淀粉和木薯淀粉三种热塑性淀粉塑料的力学性能并分析了甘油含量的影响。其次,以水和甘油作为增塑剂,利用单螺杆挤出机制备了淀粉与聚乙烯醇的共混物,并就聚乙烯醇和甘油含量对体系力学性能和耐水性的影响作了分析。第三,以水和甘油作为增塑剂,利用单螺杆挤出机制备热塑性淀粉(TPS),然后再用单螺杆挤出机将TPS与分子量为5万的聚己内酯共混挤出。之后,分析了各组分的含量对体系力学性能、耐水性及熔体流动性的影响。第四,在平衡湿含量为12%的淀粉中加入增塑剂甘油,利用双螺杆挤出机制造热塑性淀粉,然后利用单螺杆挤出机将TPS分别与不同分子量的聚己内酯以及乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)共混挤出,并对共混物性能的影响因素进行了类似的分析。此外,还对TPS/EVOH共混体系的润滑和母料制备法............共43页
4、淀粉基泡沫塑料的研究
对淀粉进行了增塑、增韧、增强改性,并研究了淀粉的挤出发泡行为。在淀粉塑化性能研究的基础上,采用部分凝胶化淀粉与纤维混合后,加入其余淀粉,由高速混合器混合分散纤维的方法,制备了分散效果较好的纤维增强淀粉体系,讨论了纤维含量对体系拉伸性能的影响;通过选用适当的增塑剂、适当牌号的PVA和合适的增塑工艺,实现了淀粉/PVA共混体系的热塑性加工,讨论了增塑剂、PVA、水分和己内酰胺等对淀粉/PVA体系的物理机械性能、热性能和生物降解性能的影响。
在基础材料研究基础上,采用柠檬酸/碳酸钠、OBSH和AC发泡剂对淀粉、纤维增强淀粉和淀粉/PVA共混体系进行了挤出发泡研究,并就体系的发泡倍率和泡孔结构进............共48页
5、淀粉基可食性餐具成型工艺研究
在最佳成型工艺条件下,以山梨醇、甘油、乙二醇以及聚乙二醇600作为增塑剂,以液态石蜡和硬脂酸作为防水剂,以海藻酸钠和羧甲基纤维素钠作为补强剂,研究各个添加剂对餐具使用性能的影响,并确定出能改善餐具使用性能的添加剂。通过红外光谱谱图分析找出餐具使用性能和各化学官能团之间的关系。通过此研究,希望为以后的研究提供参考。通过上述研究,得出以下结论:
1.在不添加任何添加剂的前提条件下,餐具的最佳成型工艺条件是:含水率为50%,压力为3000N,初始温度70℃,最终温度110℃,定型时间6min,保温时间10min。
2.以山梨醇、甘油、乙二醇及聚乙二醇600 作为增塑剂时,甘油是改善餐具使用性能的最佳增塑剂,其次............共50页
6、淀粉餐具生产线关键问题研究
探讨了以微波作为淀粉餐具生产线加热热源所要解决的若干关键技术,以及应用ANSYS软件对煤气加热生产线的关键部件模具结构进行有限元分析和结构优化设计。
本文分析了微波加热技术的特点和国内外应用现状,结合环保餐具生产线的要求,确定了微波加热系统的技术方案,并对微波加热系统的主要组成部件进行了详细分析和计算。在对微波加热器进行微波加热实验的基础上,给出了加热器内部的实际场强分布规律。针对微波反应器固有的场强分布不均匀性提出了几种改进措施。模具模架在淀粉餐具生产线中是一个非常关键的部件,要求模具除了传热性能好、刚度高以满足生产工艺要求外,还要求结构简单、体积小、重量轻、制造成本低和加热能耗少。运用ANSYS软件对模架结构进行有限元分析得到了模架的变形结果。由于模架各部位的变形差异较大,存在材料分布不合理
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7、淀粉_聚已内酯可生物降解塑料研究
淀粉/聚己内酯可生物降解淀粉塑料的制备,包括淀粉的接枝改性和淀粉塑料的制备。在辛酸亚锡(Sn(Oct)_2)、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和钛酸丁酯等催化剂作用下,淀粉羟基引发己内酯单体进行配位聚合,淀粉接枝率可以达到16%,并通过红外光谱、X—ray衍射及DSC等测试手段对反应产物进行了表征。讨论了催化剂的种类、反应温度、反应时间、溶剂及体系中的杂质对接枝反应的影响。
利用低分子量聚己内酯二醇(PCL)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,形成端氰酸酯基的聚氨酯型聚己内酯,然后分别与未改性淀粉及己内酯接枝改性淀粉混合。未改性淀粉与聚氨酯型聚己内酯反应形成淀粉塑料,研究了未改性淀粉与聚己内酯的配料比例、TDI的用量、PCL与TDI预反应阶段的反应条件及试样成型和后处理工艺等因素对材料的性能的影响,淀粉含量70%的淀粉塑料的拉伸强度可达到9.5Mpa
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8、淀粉基生物降解一次性筷子基料及性能研究
大量的一次性塑料餐饮具和木制方便筷子的使用,已经造成了环境污染和森林资源的浪费,基于以上原因,研究一种可环境降解的淀粉基一次性筷子的基料,以期达到能替代一次性木制筷子的目的,减少森林资源的浪费。从研究淀粉及变性淀粉的性质入手,重点研究玉米淀粉的颗粒大小对淀粉交联程度的影响,并且研究了淀粉的塑化改性,最后就以上的结果研究淀粉基一次性筷子的基料配方和其压片的降解效果。具体内容与结果如下:
通过淀粉交联的研究,确定了交联的条件为:采用干法交联,以乙醇为反应介质,交联剂为六偏磷酸钠0.1%、多聚磷酸钠0.01%,催化剂10%(以占淀粉质量的百分比计)、反应温度为45℃、反应时间为
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