淀粉聚丙烯复合材料研究要点范文大全

第一篇：淀粉聚丙烯复合材料研究要点

淀粉/聚丙烯复合材料研究

随着“白色污染”的日趋严重及人们环保意识的不断提高,可生物降解的环境友好材料越来越受到人们青睐,淀粉(ST)由于其广泛的来源,低廉的价格被认为是最具发展前景的生物降解材料之一,使得ST改性聚丙烯(PP)的研究也备受关注。由于ST与PP相容性差,严重阻碍了PP/ST复合材料的发展与应用,为了开发出低成本、性能优良的PP生物降解塑料,迫切需要找出一条简便易行制备环境友好材料的方法。为此,本论文开展了这方面的研究,主要内容如下:首先,对ST进行改性,采用双螺杆挤出机共混挤出,制备了PP/ST复合材料,并对材料的性能进行表征。测试结果表明采用物理法改性ST对PP/ST体系强度与韧性都有一定改善,当改性剂(硅烷偶联剂、单甘酯)用量大于1.0wt.%时效果较明显,硅烷偶联剂(KH550、KH570)、单甘酯(GMS)处理ST,体系拉伸强度分别提高了19%、22%和12.8%,缺口冲击强度分别提高了21%、26%、16%;复合材料断面SEM照片表明两相相容性得到一定程度提高,ST在PP基体中的分散性得到改善;复合材料TGA曲线发现材料热稳定性稍微有所提高。采用化学方法改性的ST对PP/ST复合材料强度与韧性都有较大提高,氧化、醋酸酯化、氧化酯化双变性改性ST,复合材料拉伸强度分别提高了约25%、20.5%、26%,冲击强度分别提高了26.4%、30%、24.6%;TGA表明,材料起始分解温度降低。其次,以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体,苯乙烯(St)为接枝共单体,对PP进行了熔融接枝改性。利用静态水接触角、单体接枝率、衰减全反射傅立叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)对接枝PP进行分析表征。研究结果表明,添加极性单体可有效降低制品表面水接触角;共单体St的加入降低了水接触角和提高了单体接枝率。当DCP、GMA和St用量分别为0.3wt.%、6.0wt.%和3.0wt.%时,制的接枝PP(PP-g-(GMA-co-St))的单体接枝率最高为3.24%,比单独使用3.0wt.%GMA时提高了约2.5%。最后,我们采用接枝PP(PP-g-(GMA-co-St))作为PP/ST体系的相容剂,考察接枝PP对PP/ST复合材料性能的影响。实验结果表明,接枝PP的加入比未加相容剂体系力学性能和热稳定性能有了明显的提高,当接枝PP的加入量为15wt.%时,复合材料的拉伸强度提高了50%,缺口冲击强度提高了约70%。SEM分析结果表明,接枝PP的加入提高了体系两相的相容性,ST和PP之间已经没有了明显的相界面,基本上形成了均一体系。同时,我们也研究了在引发剂DCP存在下,使用GMA/St作为PP/ST体系的相容剂,通过双螺杆挤出“一步法”接枝就地增容,实现了ST的热塑化及ST与PP的复合,并对复合材料性能进行了表征。实验结果发现GMA/St“一步法”就地增容PP/ST与加入接枝PP相容剂具有相似的效果,当GMA含量为2.0wt.%时拉伸强度为33.54 MPa,缺口冲击强度为5.08 KJ/m2,分别比不加相容剂体系提高了约50%和79%。“一步法”挤出简化了工序,节约了人力和时间成本。

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第二篇：氯化聚丙烯生产工艺研究论文

摘要：在当今社会飞速前进的背景下，随着我国人民群众生产、生活水平的不断提升，人们对化工产品的需求越来越大，要求越来越高，伴随着我国化工产业研究的不断扩展、创新，各种新型的化工材料出现在人们的视野中，并且由于新材料自身附带的与社会发展应用更加贴合的实用性功能，逐渐受到社会各界人士的关注。近年来，氯化聚丙烯（PropyleneResin，CPP）作为一种较为优秀的新型化工产品十分受到人们的喜爱，随着我国研究人员在氯化聚丙烯生产及产品开发领域的相关研究不断的深入，对氯化聚丙烯的品种分支也越来专业、细致。本文通过对现阶段下我国氯化聚丙烯的生产工艺、研究开发等进行概述、分析，并针对其发展现状等提出优化策略，以求为我国氯化聚丙烯的发展做出一份贡献。

关键词：氯化聚丙烯；生产工艺；改性开发

“氯化聚丙烯”英文名称PropyleneResin，简称CPP，化工产品CAS编号为68442-33-1，是一种树脂类化工产品，其由聚丙烯（PP）改性而来。对于物理性质来说，其物理性质相比其他类似物质较为稳定，常态下，氯化聚丙烯其物质成品为白色或者淡黄色，对水、酸、碱等物质可耐性强，同时具有较高的透性且无毒无味、不易燃具有较为优异的安全性。理论状况下氯化聚丙烯的物理熔点在100-120摄氏度，150摄氏度以下仍旧可以保持较为稳定的化学性质，但是在180-190摄氏度时其化学结构便会开始崩塌，逐渐分解。针对化学性质来说，氯化聚丙烯不易融于醇类和脂肪烃熔剂，但是可以较好的融于芳烃以及酯类熔剂，所以在市面上很多领域对于氯化聚丙烯都有着极为广泛的应用。

1氯化聚丙烯的生产工艺概述

有相关研究表明，氯化聚乙烯是经由聚丙烯产生的氯化反应生成的，其反应原理是通过聚丙烯（CnH2n）与氯化物（XCl2）进行化学反应，进而由反应生成氯化聚丙烯（CnH2n-xClx）以及氯化氢溶液（XHCl），其反应方程式如下：CnH2n+XCl2——CnH2n-xClx+XHCl根据上述原理，通过氯化反应的方式、方法的差异性，我们可以将氯化聚乙烯的生产工艺分为以下三种方法：溶剂氯化制造方法、固相氯化制造方法、水相悬浮氯化制造方法。

1.1溶剂氯化制造方法

在我国生产制造氯化聚乙烯的发展过程中，溶液法曾经是人们生产中最为常见也是应用最为频繁的制造氯化聚乙烯的方法之一。传统的溶剂法中，人普遍使用将聚丙烯树脂（PP）和四氯化碳（CCl4）或加以氯苯（C6H5Cl）、四氯乙烷（C2H3Cl4）等溶剂，按照一比十一到十六的用量加入反应用反应釜中，振荡均匀，并予以加热，使其在平均温度大于100摄氏度的恒温加热下溶解，溶解后再将一定量的“引发剂”BPO加入反应釜中促进反应发展，之后将反应釜置于恒温（最高温度在99摄氏度与129摄氏度之间）、恒压下连通氯气，使氯气均匀进入反应装置从而进行氯化反应。与此同时，操作人员可以通过控制反应副产物氯化氢（HCl）的量来控制反应的进程，等到反应所产生的氯化氢（HCl）达到标准数值时，将剩余的氯气及氯化氢等物质排除干净。反应终了后，脱除反应溶剂中的四氯化碳等废物，再将反应溶液经由烘干、粉碎、重塑等过程得到人们所需要的物质——氯化聚丙烯。其具体反应流程如下图1：上述方法由于其操作较为简单，反应易于调控，氯化程度保持在较为稳定的百分之五十到百分之六十之间，曾是我国最为常见的氯化聚乙烯制造方法，但是其生产制造环节所产生的资源浪费及环境污染问题也不容小视，所以在一九九五年，随着《蒙特利尔议定书》的签署，这种方法已逐渐被时代所抛弃。

1.2固相氯化制造方法

固相法氯化制造方法一般是将原材料聚丙烯干粉放置在附带“粉末收集器”的固定床内，在辅助紫外线光或单质氟元素的诱发状态下将固定床内通入氯气从而使反应床内产生氯化反应，进而得到所需的氯化聚乙烯产品的过程、方法。这种方法的操作工艺十分的简单，但是由于反应属于的是非均相反应，十分容易造成操作过程中的氯化不充分，造成大量的未进行充分氯化反应的部分，极易导致一定的浪费，同时这种方法的反应热散发较为困难，任何的不小心都容易造成反应的焦土化、使得反应产品变色，所以这种方法在人们日常生产中极少使用。

1.3水相悬浮氯化制造方法

有关氯化聚丙烯的水相悬浮法一般使用将作为原材料的聚丙烯(PP）先使用有机溶剂等物质进行一定程度上的膨胀或粉碎后，将已经转变为聚丙烯颗粒的颗粒粉末融入已经加入乳化、分散、引发等物质的反应釜中，使之完全混合直至聚丙烯颗粒陈悬浮状融于整个反应釜中，予以加热后，将反应釜中通入氯气，进行氯化反应，带氯化反应进行结束后，移除反应用氯气及其反应剩余物质，最后将反应生成物进行水洗脱酸、中和脱水、干燥等步骤后制得人们需要的氯化聚丙烯产品（CPP）。该方法流程图如下图2：正常情况下，上述反应所生成的产品氯含量普遍在52%到63%左右，同时由于这种方法的操作并不十分困难，对客观环境的要求程度不高，低成本优势较为客观，制造出的产成品含氯量优势较为明显，所以这种水相悬浮的氯化方法已逐渐被世界范围内的化工企业、化学实验者所接受。

2氯化聚丙烯其相关改性产品的开发

2.1氯化聚丙烯合成改性产品研发的进展

至今为止，国外对于CPP的合成改性研究倾向于对于进行“氯化接枝或共聚型聚丙烯（CCPP）”的研究，针对其的改进方法有两种:一种是由聚丙烯氯化后再进行改性反应，比如，针对CPP进行的二元氨改性或制造含固定生化酶的氯化聚丙烯（CPP）薄膜的反应等，另一种是将聚丙烯改性后再针对人们需要进行氯化，比如将聚丙烯（PP）在原位上接枝甲基丙烯酸2-羟乙酯（2-HEMA）等接枝合成技术。在我国，对于聚丙烯合成改性产品的研究已经持续多年，国内各大研究机构针对水相悬浮的效率研究已获得明显提升，近年来有报道称，我国已开始使用马来酸酐来操作对氯化聚丙烯的改性工作，但对与其相关领域仍旧需要未来科研人员的持续、深入研究。

2.2氯化聚丙烯改性产品的开发

由于氯化聚丙烯在被人们作为涂料、油墨等物质时需要加入苯溶剂或二甲苯溶剂等有机溶剂进行溶解后才可使用，但是有机苯具有易挥发的性质，使用中挥发的苯等物质会对人体、环境均造成一定量的伤害。所以研究者们致力于对需使用氯化聚丙烯进行改性研究，以期其能在保持原有特性的情况下，改善对人身、环境的危害。目前，最为突出的研究是针对马来酸酐与丙烯酸的接枝改性。

2.2.1氯化聚丙烯和马来酸酐基团间的接枝反应

该接枝反应作为目前最为常见的接枝反应其应用的原理是将CPP分子的分子链上链接酸酐基团（MAH），这种做法最基本的改善就是当将氯化聚丙烯作为底漆使用时，由于接枝过程中极性马来酸酐基团的加入使其的附着力的得到了十分显著的提升。例如在美国一家公司开发的CP系列底漆中就是用了含氯量为百分之二十的CPP，后用马来酸酐改性的方法进行改性的同时加入了属于活性基团的酸酐基团，将制作后的成品进一步的改性，逐渐扩大该CPP其改性产品的应用范围。

2.2.2氯化聚丙烯与丙烯酸基团的接枝改性

一般情况下，CPP通常作为促进PP附着力的促进剂使用，因为CPP与现阶段人们较常使用的丙烯酸涂料兼容性较差，所以CPP在我国一般只能作为底料，然后再辅以其他涂料覆盖，通过化学接枝方法的改性，在氯化聚丙烯颜料中加入丙烯酸基团，用以提高其产成品与丙烯酸涂料的兼容性，从而提高裝凃工程的工作效率，简化工作程序。据我国现阶段的研究表明，合成“CPP、MMA、ST”三元接枝胶黏剂富裕聚丙烯涂料具有较为优异的粘合性。其实验表明，在其接枝工艺过程中最为合适的反应条件为91摄氏度左右，反应时间应控制在2小时内，CPP、MMA、St、BPO各物质间的重量比为100:1:1.2:0.3。最近几年各国均大力开展了有关氯化聚丙烯的合成改性研究，并将研究后的成品，用作树脂涂料、胶粘剂、油墨等材料，改性后的氯化聚丙烯不但具备了之前所没有的优良的覆盖性，同时还能与聚烯烃、聚酯等材料近乎完美的结合在一起，在省略了材料，简化了涂装的步骤的同时又不会影响使用后产品的质量、以及外观的光泽度等指标。

3结语

综上所述，在我国化工研究领域，氯化聚丙烯具有生产程序简单、易操作、生产产品性质稳定、可使用的范围较广泛的优点，所以在我国未来的生产生活中经改性后的氯化聚丙烯在改善了其对环境、人体的影响的的前提下，同时具有传统氯化聚丙烯的优异性能的CPP改性产品将被广泛的使用。对氯化聚丙烯的研究仍处于摸索阶段，现如今存在的方法大多在满足的人们要求的同时存在一定的问题，对此建议我国的CPP生产厂家积极引进国外较为先进的技术、加大对CPP改性研究的重视程度，以促进我国氯化聚丙烯的相关领域发展将更快、更好、更强。

参考文献

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第三篇：淀粉塑料研究现状

毕业设计（论文）

淀粉塑料研究现状

Starch plastics Research

班级 高聚物111 学生姓名 杨 振 学号 1132403127 指导教师 杨 昭 职称 讲师

导师单位 材料工程系 论文提交日期 2013年1月7日

淀粉塑料研究现状

杨 振

徐工院高聚物111

徐州

221400

摘要：

发展淀粉降解塑料有利于节省石油资源、保护环境。国内外这方面的研究较多, 并且在技术的实用性方面也取得了较大进展。目前研究热点集中在3 个方向: 淀粉与其它可生物降解高分子的直接填充;对淀粉表面修饰使其能与合成高分子相容;在淀粉与合成高分子体系中加入增塑剂。虽然淀粉基可生物降解塑料在综合性能上还不能与合成高分子相比, 但由于淀粉的综合优势, 淀粉基可生物降解塑料的研究和发展极具潜力。

关键词：淀粉 降解塑料 环境污染 淀粉塑料

Starch plastics Research

Yang Chen The Xugong Institute polymer 111

Xuzhou

221400

Abstract：

Development of starch biodegradable plastic in favor of saving oil resources and protect the environment.More research in this area at home and abroad, and has made great progress in the practical aspects of the technology.Current research focus is concentrated in three directions: starch with other biodegradable polymer directly filled;modified starch surface so that it can be compatible with the synthetic polymer;adding plasticizers in starch and synthetic polymer systems.The starch-based biodegradable plastics in the overall performance can not be compared with the synthetic polymer, but great potential due to the comprehensive advantages of starch, starch based biodegradable plastics research and development.Key Words：Starch Degradable plastics

Environmental pollution

Starch plastics

引言

近10多年来，全球为应对石油资源日趋贫乏、油价不断飞涨以及环境污染、气候变暖日益严峻的资源、环境问题，引发了对可再生资源为原料的生物质材料的极大关注。目前已产业化生产的生物质塑料主要包括两大类，一类为以淀粉、植物纤维素等天然高分子为原料，经改性后单独或以不同比例与其它生物降解塑料或与普通塑料共混（或合金化），然后通过热塑料性加工制得可完全生物降解或部分生物降解塑料，如淀粉基塑料。另一类为以淀粉、糖蜜等可再生资源通过微生物或基因工程直接合成生物降解塑料，如聚羟基烷酸酯（PHA）等；或以淀粉、秸秆等农副产品为原料，通过发酵合成单体，再经化学合成生物降解塑料，如聚乳酸（PLA）等。

淀粉基塑料是当前技术较成熟、产业化规模较大、性价比较适中、市场占有率较高的一类生物质塑料。其性价比可与普通塑料PE相比拟，有利于推向市场，这为堆肥化处理用垃圾袋提供了可再生、可持续发展和生物降解的选择。

一、国内外现状分析

1、国外现状

塑料制品应用广泛, 但废弃物污染环境。国外于80 年代对塑料的生物降解开展了研究, 淀粉塑料的生物降解已开发成功并已工业化。

淀粉塑料分为两大类型: 淀粉填充型生物降解塑料和全淀粉或基本全淀粉的生物降解塑料.前者是在普通塑料中加入淀粉或改性淀粉和其他添加剂制成, 后者以淀粉为主要原料, 添加少量其他助剂经反应制成。国外概况

淀粉塑料在美国和加拿大都已商品化, 玉米淀粉塑料的重要用途之一是生产垃圾袋, 它是由43 写玉米淀粉和47 % 聚乙烯以及10 %各种助剂组成的。

2、国内现状

我国的地膜覆盖栽培技术虽然在70 年代才开始推广, 比国际上迟了20 年, 但发展迅速。19 8 0 年生产地膜0.25 万t , 覆盖面积16 67 公顷(2.5 万亩), 1 9 9 1 年生产约50 万t , 筱盖面积达46 万公顷(7 0 0 0 万亩), 预计到2 0 0 0 年, 我国地膜覆盖面积将达到6 67 万~ 1 0 0 0 万公顷(1 ~ 1.5 亿亩)。地膜栽培技术推广, 据测算可提高产量15 % ~ 20 % , 但由于地膜残留于土壤中, 污染严重, 据对北京近郊调查, 使用多年地膜筱盖的地上每亩残留地膜竟达2 3 kg , 使小麦减产20 % , 其他作物的减产幅度为8.3 % 一54.2% 不等, 且其残留膜缠绕在秸杆上被牲畜吃了患病甚至死亡。其他的塑料制品如快餐盒、塑料袋、各种容器残留也到处可见。

二、淀粉的性质及淀粉塑料降解分类

1、淀粉的基本性质

天然淀粉的高分子链间存在氢键, 分子间作用力较强, 因此, 溶解性差, 亲水而不易溶于水, 且加热不熔融, 300℃以后分解, 成型性能较差。为改善其加工工艺性能, 一般可通过打开淀粉链间的氢键, 使其失去结晶性的方法来完成。具体有两种方法, 一种是加热含水量大于90% 的淀粉, 在60~ 70 ℃ 间淀粉颗粒开始溶胀, 达到90℃以后淀粉颗粒崩裂, 高分子链间氢键被打开, 产生凝胶化;另一种是在密封状态下加热, 塑炼挤出含水量小于28%的淀粉。这种过程中淀粉可以熔融, 称为解体淀粉或凝胶化淀粉。这种淀粉与天然颗粒状淀粉不同, 因其加热可塑, 故称之为热塑性淀粉。其实, 解体淀粉与热塑性淀粉是有区别的, 从根源上说二者的区别主要是前者仍然具有结晶状的结构, 后者基本没有这种结构。图1 淀粉的分子结构

图1淀粉的分子结构

Fig.1 The molecular structure of starch 淀粉作为高分子物质, 其性质自然与分子量、支链以及直支链两种成分的比例有关。实验证明, 高直链含量的淀粉比较适合于制备塑料, 所得材料具有较好的机械性能。

2、淀粉塑料的分类

一般而言，依照其发展过程，淀粉降解塑料前后共经历了三个主要技术发展阶段，分别为第一阶段的填充型淀粉塑料、第二阶段的淀粉基塑料和第三阶段的全淀粉热塑性塑料。

（1）填充型淀粉塑料：此阶段的产品多由淀粉（约6~20wt%）与聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等高分子的共混物制备，其最大缺点为产品的淀粉组成经降解后会留下一个不能再降解的塑料聚合物，因此此类塑料亦被称为淀粉填充型塑料或假降解塑料。

（2）淀粉基塑料：此阶段的产品使用聚乙烯醇等亲水性高分子与含量大于50%的淀粉高分子进行共混制备，藉由淀粉高分子和亲水性高分子间的物理和化学反应，此类材料具有较优异的生物可降解特性与可加工性，此类塑料亦被称为生质塑料。

（3）全淀粉热塑性塑料：利用改性方式使淀粉高分子的结构以无序化排列并具有热塑特性，在淀粉含量90% 以上的前提下，于高温、高压和高湿条件下制备全生物可降解塑料，因此全淀粉塑料是真正完全可降解的塑料。此外，虽然所有的塑料加工方法均可应用于淀粉塑料加工，但全淀粉塑料的加工却需要少量的水与高分子加工添加剂做为增塑剂（如甘油），研究发现，在进行全淀粉塑料加工时，添加20~30% 的水与甘油10~20% 当作增塑剂为最适宜条件。

三、淀粉塑料的性能

1、生物可分解特性

全淀粉热塑性塑料含有80% 的淀粉，其制作过程中额外添加的各类助剂亦具有生物可降解性，因此全淀粉塑料能在使用完后，于短时间内被光或微生物完全降解，全淀粉塑料经降解后生成二氧化碳和水，不会对环境造成任何污染。

2、热塑可加工特性

具有热塑特性的淀粉就像聚乙烯或聚丙烯等泛用塑料一样，可以重复进行塑化加工，全淀粉热塑性塑料可透过剪切速率的调节来调整黏度，以优化其加工性能，透过传统塑料的成形加工技术（如挤出、吹塑、流延、注塑等），可以得到各种淀粉塑料制品，淀粉生质合胶亦为近年来研究之主流。此外，研究显示，其机械物性如拉伸强度约为8~10Mpa、拉伸长度约为150~200%，可以满足一般塑料制品的需求；而以此类淀粉为基材之热可塑性高分子易受到来源种类与增塑剂所影响，如高直链淀粉因其结晶度较低，以及增塑剂对材料物性严重下降而影响其加工性，是故材料筛选与来源规格控管于此领域格外重要。

3、高经济价值

全淀粉热塑性塑料其原料成本较传统塑料低约20%，也较生物可分解塑料（如PLA 或PHB 等）减少50%以上，极具市场竞争力。

淀粉塑料的物理性质如表1

表1 淀粉塑料的物理性质

Tab.1 Physical properties of pure starch plastic

性能

指标 薄膜密度/(g·cm-3)

1.15 薄膜厚度/mm

0.4 光泽度/%

拉伸强度/MPa

7~10 断裂伸长率/%

180~260 撕裂强度/(N·mm-1)

四、淀粉塑料存在的问题

1、填充型塑料的降解性为达到标准

填充型塑料的降解性能尚不能完全达到满意的程度。大部分所谓的可生物降解淀粉塑料都是部分失重、裂成碎片, 虽然有菌落生长和力学性能降低等特征, 但均不能说明产品完全消失。尤其在淀粉填充型塑料中的PE、PVC 等均不能短时间内降解。因此该类产品应归属在淘汰行列。

2、价格不具有竞争力

国内外公认降解塑料比同类塑料产品的价格高50%以上, 其中能完全降解的高4~ 8 倍。

3、综合性能不高

淀粉基塑料力学性能一般可以与同类应用的传统塑料相比, 但其综合性能不令人满意。主要缺点是含淀粉的塑料耐水性都不好, 湿强度差, 遇水后力学性能显著降低, 而耐水性好是传统塑料在使用过程中的主要优点。在不同场合使用时也产生不同问题, 如主要在列车上使用的光/ 生物降解聚丙烯餐盒与聚苯乙烯泡沫餐盒相比, 显出质软、装热食品易变形, 因而实用性较差。而且这种餐盒比较费原料, 每个餐盒重量比聚苯乙烯泡沫塑料餐盒重1~ 2 倍。

4、评价方法不一致

由于生物降解塑料的发展较晚也较快, 各国都正在建立健全生物降解塑料的评价方法。由于世界各地的气候、土壤等自然因素迥异, 致使评价标准很难在短时间内达到统一。

五、淀粉塑料的发展

开发全淀粉热塑性塑料最常使用的方式即是针对天然淀粉进行物理处理或化学处理，经过处理后的淀粉高分子除具备优异的热塑加工性与自然降解特性之外，也带有传统塑料树脂的优异物理性质，与原来的淀粉基塑料比较，其优点有：

（1）绿色环保素材经全分解后形成二氧化碳及水；（2）经适当改性与高分子加工可下游产业之需求；（3）价格优势，淀粉取之自然、量多且来源充足，因此全淀粉热塑性塑料的成本低于淀粉基塑料和传统塑料。

我们也应看到，生物降解塑料的潜在市场是巨大的，目前适于使用降解塑料的包装、农用制品及一次性塑料用品约占塑料总产量的30%，全世界降解塑料市场估计为4 000万t，我国则为300万t，因而大家都希望完全降解塑料尽快工业化生产。

国内外众多科学家仍在不断努力，随着技术不断进步，现在已有多种完全降解的降解塑料问世，而且在进一步完善，而国内则研究甚少，有些还是空白，我们必须加强对真正完全降解的塑料研究。

阻碍它发展的首要问题是成本。就目前问世的完全降解塑料品种而言，成本降低可能性最大的要数全淀粉塑料，因为不管如何，它所需的原料淀粉是可再生资源，其单位价格远比传统塑料原料低，更不说与现在合成的可降解树脂比了。

现在对于可降解塑料的定义逐渐清晰化。所谓可降解塑料就是必需在废弃后短期内能百分之百降解为无害物质(如CO2和H 2O)的塑料。上文所述的淀粉直接填充型塑料不能完全降解, 因此它不能算作真正意义上的可降解塑料。降解塑料的研究还不成熟, 在发展过程中出现问题和争议是可以理解的。可降解塑料总体的发展趋势为: 根据不同用途,开发准时可控性环境降解塑料;开发高效价廉的各种功能性助剂, 进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性;加强对全淀粉塑料(热塑性淀粉塑料)的研究;加速研究和建立系统的降解塑料的讲解实验评价方法和标准。作为可降解塑料的一个重要发展分支的全淀粉型塑料的发展优势在于: 淀粉在一般环境中就具备完全可生物降解性;降解产物对土壤或空气不产生毒害;开拓淀粉新的利用途径可促进农业发展。但是全淀粉塑料研究的程度不深, 显然这方面仍然有巨大的研究空间。

结论

淀粉塑料的开发应用，其主要优点是集实用性、经济性于一体，其原料来自可年年再资源，作为日益减少的石化资源的补充替代，对于摆脱对石化资源的长期依赖、缓解石化资源的供求矛盾有着十分重要的作用，也是当今各国寻求可再生资源替代不可再生资源，确保经济可持续发展的主要方向；另外，当前低碳经济已成为全球瞻目的热点和不可抗拒的发展潮流，淀粉基塑料垃圾袋作为PE塑料垃圾袋的替代品，每年可实现相当可观数量的碳减排。未来有机会逐步取代传统不可分解塑料之产品，减少塑料废弃物造成的白色污染及焚化处理时生成的废气污染。参考文献

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致谢

大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。首先诚挚的感谢我的论文指导老师-------老师，她在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了三年的学习生活。

第四篇：EVA、PE、淀粉复合发泡材料及关键技术研发

EVA/PE/淀粉复合发泡材料及关键技术研发

一、实验目的

1、了解EVA、PE、淀粉的结构与性能；

2、掌握开炼机和平板硫化机的结构与操作；

3、掌握模压成型工艺流程。

二、实验原理

密炼机：基本工作部分由密炼室、转子、上顶栓和下顶栓构成，在工作过程中，密炼室、上顶栓和下顶栓三者组成密闭的空间，其内有两个相对回转的转子，放入其中的胶料受到转子间的剪切捏炼作用，密炼室壁的挤压作用及上下顶栓的分流等作用，而达到将胶料混炼均匀的目的。

开炼机：对塑料制品用原料的混合炼塑主要是用载有一定热量、能够相对旋转运动的两根辊筒。工作时原料加在两根辊筒的工作面上，由于两根相对旋转的辊筒转速不同，工作面的温度也略有髙低差别，则辊面上的原料受到辊筒热传导和摩擦作用，渐渐地也跟着温度升髙而变软，并粘在辊面上随辊筒转动。当这些原料进入两辊筒的工作面间缝隙时，由于辊面间的间隙很小，再加上两辊面的旋转速度不同，使这部分料受到强烈的挤压、剪切和捏合作用，这种原料间的复杂运动，使原料本身产生一定的摩擦热。另外，还有辊筒表面的传导热量，这些内在因素和外界条件的综合作用，使辊筒上的原料软化，混合塑化，呈熔融状态；再加上操作者把原料在辊筒间不断地翻动，使料得到均匀的混合、塑化。这时即可提供给压延机压延成型制品。

硫化机：在平板硫化机工作时热板使胶料升温并使橡胶分子发生了交联，其结构由线型结构变成网状的体形结构，这是可获得具有一定物理机械性能的制品，但胶料受热后，开始变软，同时胶料内的水份及易挥发的物质要气化。这时依靠液压缸给以足够的压力使胶料充满模型，并限制气泡的生成，使制品组织结构密致。如果是胶布层制品，可使胶与布粘着牢固。另外，给以足够的压力防止模具离缝面出现溢边、花纹缺胶、气孔海绵等现象。

三、实验原料及仪器设备

1、实验原料

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）：醋酸乙烯（VA）含量28%，型号7350； 乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）：型号5200； 聚烯烃弹性体（POE）：型号8003；

高密度聚乙烯（HDPE）、木薯淀粉、加工助剂（硬脂酸、硬脂酸锌、氧化锌等）、发泡剂AC、交联剂DCP等。

本实验所采用的实验配方组成如表1所示。

表1 热塑性发泡材料配方组成

原料 EVA EAA POE 热塑性淀粉（TPS）

2、仪器设备

X(S)N-110强力加压翻转式密炼机、X(S)K-160开放式炼塑炼胶机、QLB-D平板硫化机、高速混合机、电子万能材料试验机、弹性试验机、比重计、硬度计等。

3、其他用品

脱模剂硅油、刮刀、手套、刷子等。

含量（phr）

30 20 0-40

原料 HDPE AC、DCP 加工助剂

含量（phr）4.8 3.3

四、实验步骤及内容

1、准备工作

将所有的树脂原料、加工助剂及木薯淀粉置于80 ℃干燥6 h，备用。

2、热塑性淀粉（TPS）制备

为了克服淀粉由于氢键作用而导致相容性差以及结晶度高所造成的成型加工困难的缺点，需要对淀粉进行塑化改性。

将干燥后的木薯淀粉与丙三醇按照一定比例置于高速捏合机搅拌5 min后装于密封袋中，60 ℃烘箱中干燥48 h，备用。

3、熔融密炼 按实验配方准确称量所有的原料，先将树脂原料加入到密炼机中预热3~5 min，然后加入其余原料，熔融密炼5 min后在120 ℃左右出料。

4、塑化开炼

取出的物料快速移到温度控制在90 ℃左右的开炼机上进行薄塑炼3~5遍，加入发泡剂AC、交联剂DCP以及TPS，塑炼均匀后拉片，裁剪。

5、硫化发泡

称量适量的裁剪后片物料，于平板硫化机170 ℃、15 MPa左右条件下硫化发泡，制得热塑性复合发泡材料。

6、性能表征

将热塑性复合发泡材料制成标准的测试样条，进行力学、比重、回弹等性能表征。

五、实验结果与报告

1、实验结果表述

记录下列实验内容：(1)原料及仪器牌号、规格、生产厂家名称；(2)熔融密炼的温度及时间；(3)硫化发泡的温度、时间及压力；(4)复合发泡材料的发泡倍率；(5)性能表征中的力学、比重、回弹等数据。

2、实验报告

实验报告应包括下列内容：(1)实验目的及原理；(2)原料及仪器名称及牌号；(3)实验条件及步骤；(4)实验结果

六、实验注意事项

(1)未经同意，不得操作和触动仪器；(2)实验操作人员必须带手套，以防烫伤；(3)实验结束后做好工具清理及卫生打扫工作。

第五篇：淀粉聚乳酸共混可降解材料研究进展要点

收稿日期:2006Ο09Ο16;修订日期:2006Ο12Ο11

基金项目:中国农业科学院杰出人才基金项目;科技部仪器设备改造专项项目(2005JG100340 作者简介:魏巍(1981-,男,河南新乡人,西北农林科技大学硕士生,主攻淀粉/聚乳酸共混可降解材料。

技术专论

淀粉/聚乳酸共混可降解材料研究进展 魏巍1 ,魏益民 1,2 ,张波 2(1.西北农林科技大学,杨凌712100;2.中国农科院农产品加工研究所,北京100094 摘要:介绍了淀粉在可降解塑料中应用的发展历史和现状,阐述了近几年国内外淀粉/聚乳酸共混体系的研究进展。以期在该领域里能更好、更快的开发出可替代传统塑料的可降解材料,以解决目前人类面临地并日益突出地环境问题和能源危机。

关键词:生物降解材料;淀粉;聚乳酸;共混改性

中图分类号:T B43;X384 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(200701-0023-04

Pr ogress of the blends of starch and Poly Lactic Acid W E I W ei 1 ,W E I Y i 2m in 1,2 ,ZHAN G B o 2(1.North-W est Science Technol ogy University of Agriculture and Forestry,Yangling 712100,China;2.I nstitute of Agr o 2food Science and Technol ogy,Chinese Acade my of Agricultural Science,Beijing 100094,China Abstract:A s the envir on mental p r oble m s and energy crisis become more seri ous,it’s i m portant t o devel 2op a ne w degradable material which could substitute the traditi onal p lastic.But unf ortunately,there was no re markable breakthr ough in this area f or a l ong ti m e,until recent years,the industrializati on of bi osynthesis polyester is realized.The material,which is the blends of Starch and Poly Lactic Acid,is a novel Envir on 2mental Friendly material.But because of their natural attributes,it’s incompatible.This paper revie wed the starch’s app licati on on degradable p lastic,intr oduced Poly Lactic Acid and su mmarized the research on the blends of Starch and Poly Lactic Acid all over the world in recent years.Key words:bi odegradable material;starch;Poly Lactic Acid;blend modificati on

塑料作为20世纪被产业化的一种新型材料,以其轻便、耐用、加工性能好等特点被广泛地应用于人类生活的各个领域。塑料在实现自身使用价值后,其耐用性(即不可降解性又成为一大缺陷。长期以来,人们为实现塑料的可降解做了大量尝

试。1972年,G.J.L.Griffin 提出在惰性聚合物中加入廉价的可生物降解的天然淀粉作为填充剂的概念,申请了世界上第一个淀粉填充聚乙烯塑料的专利

[1] ,开创了生物降解塑料的先

河。长期的实践证明,传统淀粉填充型可降解塑料仅仅能够部分降解,不可降解的聚烯烃崩解为大量碎屑甚至碎块,不但没有彻底解决塑料的生物可降解问题,反而阻碍了聚烯烃的回收利用。在能源危机日益突出的今天,继续使用淀粉填充聚烯烃材料制造一次性不可回收用品,将大量浪费有限的石油资源,既不经济,也不符合再生环保的要求。因此,寻找一种可再生的新型材料替代传统聚烯烃树脂制造可降解的一次性用品已成为当前社会的迫切需求。

聚乳酸作为一种以淀粉、纤维素等碳水化合物为原料,经水解、发酵、纯化、聚合而成的一种合成聚酯,原料来源广泛,可再生,能够完全生物降解,具有与传统聚烯烃树脂相似的加工性能,被视为在一次性消费品领域替代传统聚烯烃塑料的最佳选择。使用聚乳酸替代传统聚烯烃树脂,与淀粉共混制备环境友好型可降解材料,不仅能够实现材料的完全生物降解,更能减少对不可再生的石化资源的依赖,避免浪费,意义重大。可降解塑料研究进展 1.1 可降解塑料的分类

可降解塑料(degradable p lastic 是指在特定环境条件下,其化学结构发生明显变化而引起某些性质损失的一类塑料。在20世纪60年代,在化学家致力于研究塑料老化、防降解的同时,就有人从事塑料降解方面的研究。按降解机理来分,可分为光降解型和生物降解型两大类,此外还有综合两者特点的 2

双降解型产品。

光降解塑料(phot odegradable p lastic即由自然光作用而引起降解的一类塑料。其原理就是在聚合物主链上引入光敏剂,在自然环境中这些光敏剂受光照作用发生化学反应,引起链的断裂而降解。主要的制备方法有共聚法和添加剂法。光降解塑料在20世纪80年代技术已经成熟,产量增长很快,但是由于其自身的局限性,仅适用于日照时间长,光照量充足的地区,且应用范围狭窄,仅限于农田覆盖物等。另一方面,光降解塑料主要成分仍为聚烯烃类树脂,其完全降解性颇受人们置疑,少量光敏剂为重金属物质,也不符合环保要求。因此,上世纪90年代,单纯的光降解塑料产量趋向减少,研究发展也趋于停滞。

生物降解塑料(bi odegradable p lastic为可由天然产生的微生物如细菌、真菌和藻类的作用而引起降解的一类降解塑料。根据其可降解程度的不同,又可分为不完全降解型和完全降解型。不完全降解型多为聚烯烃类树脂与其它可降解材料的共混物。其降解程度由可降解组分的含量所决定。完全降解型的成分中不含或很少含有聚烯烃类物质,其降解产物可成为微生物的营养源而能够被之完全消化。

1.2 淀粉在可降解塑料中的应用

淀粉是1种来源丰富、价格便宜的大分子多糖,以颗粒形式储存在玉米、小麦、薯类等多种农作物的种子和块根(茎中。作为碳水化合物,它是重要的食物和饲料原料;作为一种多羟基聚合物,在引入适量增塑剂(如水、多元醇等减弱分子间作用力后,能够参照塑料的加工方法热塑成型。但是,淀粉的多羟基结构使其具有极强的亲水性,对环境湿度十分敏感,低湿环境下脱水脆化,高湿环境下吸水丧失固有的力学性能。缺乏稳定的回缩性和一定的弹性。尽管长期以来人们在全淀粉可降解材料领域倾注了大量精力,并没有得到具有实用价值的成果,但这并不妨碍淀粉在可降解塑料中的应用。

淀粉塑料又被称为淀粉基塑料(Starch2based p lastic,泛指其组成含有淀粉或淀粉衍生物的塑料,从降解机理上分属于生物降解塑料。以天然淀粉为填充剂的和以天然淀粉或其衍生物为共混体系的主要组分的塑料都在此范畴之内[2]。

早期的淀粉类可降解塑料是将淀粉作为填充料与聚烯烃共混。由于淀粉的多羟基亲水结构与聚烯烃不相容,故在体系中淀粉仅作为不连续相简单地均匀分散于聚烯烃连续相中,两者之间没有化学作用力。聚烯烃连续相提供材料所需的强度和韧性,淀粉仅仅起到促进降解的功能。淀粉的添加量被严格限定在一定范围内,否则淀粉因分散不均匀而团聚,导致聚烯烃连续相的断裂,无法满足设计要求的物理性能。因此,改善淀粉分散的均匀程度,提高两相相容性是增强淀粉共混材料性能的关键。为此,研究人员做出了大量的尝试,如对淀粉进行超微粉碎[3];对淀粉改性,通过酯化、醚化掩盖其亲水性的羟基基团[4-5];直接选用同样具有亲水性的聚合物与淀粉共混[6-7];或者添加少量增容剂或接枝/偶联反应产物做中间相[8]。但是,这些方案都有一定的局限性。超微粉碎淀粉仅仅改善了淀粉颗粒在聚乳酸连续相中分散的均匀性,对两相相容性没有明显的影响。淀粉酯化、醚化等改性的原理是通过引入非亲水性的基团对淀粉上的羟基进行取代,使淀粉的亲水性减弱,达到改善与疏水性材料相容性的目的。但目前比较成熟的淀粉酯化、醚化改性通常仅作用于淀粉颗粒表面,取代度不高。在热塑加工过程中淀粉颗粒结构难免受到破坏,大量未经取代反应的羟基仍将显现出极高的亲水性。制备高取代度的淀粉酯或醚则要在反应过程中使淀粉颗粒结构破坏,淀粉的糖链充分伸展,在目前条件下只有在特殊溶剂(如吡啶[9]中才能实现,但是反应将会消耗大量的试剂,生产过程污染严重,也不适合工业化生产。选用亲水性的聚合物与淀粉共混,两相相容性虽好,但产品的耐水性差。目前应用于该领域最常见的亲水性聚合物为聚乙烯醇,由于其熔点高,且与分解温度接近,熔融挤出时容易导致热分解,加工难度大,故工艺上多为溶胶流延涂布法[10]和湿法挤出[11]。因此,受原料特性和工艺的制约,也难以推广。添加少量增容剂或接枝/偶联反应产物做中间相,是在亲水的淀粉和非亲水的聚合物两相之间引入具有两性的或者能够同时与两相发生交联反应的第三相,达到改善体系相容性的目的。但中间相的选择是一个难题,它既要高效,又要安全。同时,也有文献报道通过辐照处理来激发淀粉中的自由基以引发接枝共聚反应制备淀粉聚酯共混材料[12]。淀粉/聚乳酸共混材料研究进展 2.1 聚乳酸

聚乳酸(Poly(Lactic Acid,P LA,属合成直链脂肪族聚酯。其结构式: αC O CH CH3 Oε

Car others、Dor ough和van Natta于1932年首次成功合成其低分子量产物[13],杜邦的科学家于1954年通过纯化丙交酯聚合得到了高分子量的聚乳酸[14]。Kuikarni R.K.,Pani K.C.等人于1966年报道了高分子量的聚乳酸也能在人体内降解,引发了这类材料作为生物医用材料的开端[15]。1972年,聚乳酸第一次获得商业应用,Ethicon公司生产的聚乳酸缝合线投入市场[16]。尽管聚乳酸类材料具有良好的生物可降解性,但是相当长一段时期,受生产工艺限制,产能低,成本局高不下,仅能应用于医疗卫生等高附加值领域,无法被广泛地应用于日常生活中的一次性消费品。

20世纪90年代,聚乳酸的合成工艺取得了2大突破,1个是美国卡吉尔(Cargill公司通过两步法连续生产高分子量的聚合物;另外1个是日本的三井(M itsui2T oatsu公司的2步合成法[17]。随着国外聚乳酸合成工艺的成熟,工业化生产也取得了突破性进展。1997年,美国卡吉尔公司与陶氏化学公司

合资成立公司,开发和生产聚乳酸,产品商品名为Nature Works T M,当时生产能力为1.6万吨/年。2001年11月,该公司投资3亿美元,采用1步聚合技术,在美国建成投产了一套13.6万吨/年的生产装置。该装置投产后,产品受到一些国际知名大公司的重视,可口可乐公司、邓禄普太平洋公司等己将其应用于生产杯子、高尔夫球包装及食品包装等[18-19]。进入21世纪后,随着Nature Works产能的扩大,成本逐

年降低,在聚烯烃价格逐年上涨的大背景下,聚乳酸在一次性消费品领域的广泛应用成为可能。

2.2 淀粉/聚乳酸共混材料研究现状

在可降解材料领域,合成聚酯性能优良,但成本过高;淀粉成本低廉,但性能较差,因此两者的共混复合体系成为人们研究的焦点。人们对聚乳酸(P LA、聚己内酯(PCL、聚羟烷基聚酯(PHA、聚丁二酸和己二酸共聚丁二醇酯(P BS A、聚酯酰胺(PE A、聚羟基酯醚(PHEE等多种聚酯与淀粉共混都做了一定的尝试[20]。目前研究较多的是聚己内酯与淀粉的共混物,已有商品化的产品,如Nova mont公司的M ater2BT M的Z系列产品[22]。但聚乳酸与淀粉共混尚未有成熟的产品。由于聚乳酸原料成本低、来源广、可再生,且在国际上实现了产业化生产,是最具发展潜力的生物合成类聚酯,业内人士普遍看好其应用于淀粉共混材料的前景,做了大量的研究性工作。

Tainyi Ke和Xiuzhi Sun对不同比例混合的淀粉/聚乳酸体系做了物理性能的研究[22],结果表明淀粉的添加并不会影响聚乳酸的热力学性能,但共混物样品的拉伸强度和断裂伸长均随淀粉含量的提高而降低。淀粉含量超过60%,聚乳酸便难以成为连续相,样品的吸水性急剧增高。

2001年,Tainyi Ke和Xiuzhi Sun又研究了淀粉的水份含量和加工条件对淀粉/聚乳酸体系物理性能的影响[23]。淀粉水份含量和淀粉的凝胶化程度对聚乳酸的热力学和结晶性能、淀粉/聚乳酸间的相互作用影响较小,而对体系的微观形态影响很大。水份含量低的淀粉在共混体系中没有发生凝胶化反应,只是起到填料的作用嵌入聚乳酸的基体中;水份含量高的淀粉在共混体系中发生凝胶糊化,使共混体系更加趋于均一。加工条件对淀粉/聚乳酸体系的力学性能也有很大影响。注塑样品与压模样品相比,具有较高的拉伸强度和伸长率、低的杨氏模量和吸水性(见表1。

与此同时,Xiuzhi Sun领导的课题组(B i o-Material& Technol ogy Lab of Kansas State University对ATEC(乙酰柠檬酸三乙酯、TEC(柠檬酸三乙酯、PEG(聚乙二醇、PPG(聚醚、甘油、山梨醇等多种增塑剂进行了对比研究[24]。结果表明,随着

ATEC、TEC、PEG、PPG含量的提高,共混物的拉伸强度和杨氏模量均显著降低,断裂伸长明显提高;甘油能够达到相似效果,但无法与聚乳酸相融;山梨醇则能够提高体系的拉伸强度和杨氏模量,减少断裂伸长。

Jun W uk Park、Seung Soon I m等,将聚乳酸与淀粉共混,将淀粉用不同含量的甘油进行糊化后再与聚乳酸进行共混[25]。

表1 淀粉水份含量(M C对淀粉/聚乳酸体系性能的影响[23]3 Tab.1Properties of cornstarch and P LA blends with varied initial water content(M C M C /% 压模样品注塑样品 拉伸强 度/MPa 伸长率 /% 模量 /GPa 吸水 /% 拉伸强

度/MPa 伸长率 /% 模量 /GPa 吸水

率3/% 029.62.101.6635.84.391.067.8 2025.71.891.681638.34.761.007.9 4024.71.671.7617.537.94.300.998.0 3淀粉∶聚乳酸=40∶60;聚乳酸数均分子量Mn=120,000;吸水率—水的质量分数。

淀粉的糊化破坏了淀粉颗粒之间的结晶,降低了淀粉的结晶度,增强了淀粉与聚乳酸界面间的粘结性。共混物中淀粉作为一种成核介质,甘油作为增塑剂,增强了混合物中聚乳酸的结晶能力。但是,体系仍存在明显的相分离,力学性能明显下降。

为了改善淀粉/聚乳酸共混体系的两相相容性,提高共混体系的物理性能,研究人员做了大量工作,先后研究了MD I(二苯基甲烷二异氰酸酯[26]、HD I(己二异氰酸酯和LD I(己酸甲酯二异氰酸酯[27]等偶联剂通过发生原位聚合反应,形成的共聚物作为一种增容剂降低了聚乳酸与淀粉两相之间的界面张力,增强了两相间的结合力,达到提高机械性能的效果。涂克华、王利群等人研究淀粉接枝共聚物对改善淀粉/聚乳酸共混体系两相相容性的影响。结果表明,淀粉-聚醋酸乙烯酯(S2g2P VAc、淀粉-聚乳酸(S2g2P LA接枝共聚物的引入能够显著降低共混体系的短时吸水性,提高共混体系的拉伸强度(见表2。

表2 淀粉/聚乳酸共混体系的拉伸强度

Tab.2Tensile strength of starch/PLA blends 混合样品3(50∶50 接枝共聚物的 种类和用量 用量33 /% 拉伸强度 /MPa m(Starch∶ m(P LA--8.8 S2g2P LA715.9 S2g2P LA1413.8 S2g2P VAc1414.9 3为质量比;33为质量分数。

与上述化学增容方法相比,物理方法改善淀粉/聚乳酸共混体系性能具有更好的经济性和安全性。Hongde Pan和Xiuzhi Sun研究了双螺杆挤出技术在淀粉/聚乳酸共混中的应用[28]。结果发现,双螺杆挤压设备具备良好的混合、剪切、捏合作用,能够更好的使其均匀地分散在聚乳酸体系中,在适量温度、压力和水的共同作用下，淀粉更易糊化,颗粒结构被破坏。螺杆转速、机腔温度对共混挤出物的力学性能都有显著影响。

3 存在的问题和发展方向

聚乳酸本身可完全降解,生产原料完全来自于大宗农产品,是一种可再生的绿色材料。淀粉的引入降低了材料的整体成本,并赋予它可控速率的降解。只是目前两者共混受工艺成熟度、技术可靠性、产品实用性等多方面制约,尚无法推广应用。

化学引发接枝或偶联或多或少都可能产生一定的污染,如异氰酸酯偶联剂的引入会给产品带来一定的安全性隐患,并且淀粉接枝共聚物制备技术的滞后也限制了它的工业化生产;单纯的物理方法并不能很好解决淀粉/聚乳酸共混体系自身相容性差的不足。

反应挤出技术是20世纪60年代才兴起的一种新技术。它将挤压机视为一个集物理作用和化学作用于一身的连续化反应器,用于聚合、聚合物改性、多种聚合物的共混增容等工艺过程[29]。将反应挤出技术应用于淀粉/聚乳酸共混可降解材料的制备,在充分利用挤压机物理作用的同时进行一定程度的可控的化学反应,应用物理方法(如辐照引发共混体系中的接枝或偶联,成本低廉,没有直接污染,无疑具有光明的实用前景。

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