A Mixed Plasticizer for the Preparation of Thermoplastic Starch

In this paper, formamide was firstly used as plasticizer to prepare thermoplastic starch (TPS), which could suppress the retrogradation of TPS by X-ray diffractometry (XRD) and show a good flexibility, but was weaker than conventional glycerol-plasticized TPS (GPTPS). When urea was introduced into plasticizer, both the retrogradation and mechanical properties were ameliorated. The tensile stress, strain and energy break of TPS plasticized by urea (wt. 20%) and formamide (wt.10%), respectively, reached 4.83 MPa, 104.6 % and 2.17 N-m (Newton-meter) after it had been stored at relative humidity (RH) 30% for one week.

尿素和甲酰胺塑化热塑性淀粉

用甲酰胺和尿素作为塑化剂制备了热塑性淀粉 (TPS) .扫描电镜显示甲酰胺和尿素混合物可以使淀粉塑化 ,形成均一的连续相 ;根据FT IR谱图可以确定 ,与甘油相比 ,甲酰胺可以使热塑性淀粉体系在保存时更稳定 ,各基团的化学环境变化更小 ,这是由于甲酰胺可以和淀粉羟基形成更稳定的氢键 .X ray衍射说明甲酰胺和尿素 (重量比为 10 % 2 0 % )作为混合塑化剂可以有效抑制淀粉的回生 ,同时防止尿素结晶析出 .在RH=33%的湿度环境保存 1周 ,这种热塑性淀粉有良好的拉伸强度、伸长率和断裂能 ,分别达到 4 83MPa ,10 4 6 %和 2 17N·m .水含量对热塑性淀粉的力学性能的影响也被研究 .另外 。

甲酰胺塑化热塑性淀粉的性能研究

用甲酰胺作为塑化剂制备了热塑性淀粉 (TPS) ,扫描电镜显示甲酰胺可以使淀粉塑化 ,形成均一的连续相 ;流变性能说明在加工温度范围内 ,甲酰胺塑化淀粉 (FPTPS)的剪切应力对温度变化敏感性要小于甘油塑化淀粉 (GPTPS) ;用热重和DSC研究了热稳定性和玻璃化转变 ;FPTPS在 13%～ 2 3%的水含量时有较好的力学性能 ,水含量为 13%时 ,FPTPS有最大的断裂强度 3 9MPa ;水含量为 17%时 ,FPTPS最大的伸长率为 95 % ;与GPTPS相比 ,在RH(Relativehumidity) =0 5 0 %and 10 0 %环境下 ,FPTPS有良好的耐回生性能 。

纤维增强尿素和甲酰胺混合塑化热塑性淀粉

使用尿素和甲酰胺混合塑化剂制备的热塑性淀粉(UFPTPS)可以有效抑制淀粉的回生。用这种热塑性淀粉作为短棉绒纤维的基质,制备的纤维增强热塑性淀粉(FRTPS)可以提高其力学性能和耐水性能。扫描电镜显示了短棉绒纤维较好地分散在UFPTPS中,纤维和淀粉结合良好。X ray衍射说明加入纤维后作为基质的UFPTPS仍可以抑制淀粉回生。纤维质量分数对FRTPS力学性能影响的研究显示,随着w(纤维)=0%提高到20%,FRTPS拉伸强度翻番达到10 16MPa,杨氏模量达到97 85N/mm2;伸长率从105%降到17%,断裂能从2 158N·m降到0 573N·m。随着水质量分数的增加,增强效应逐渐被弱化,在高水含量[w(水)>30%]时,水分和纤维质量分数对强度没有影响。FRTPS与UFPTPS相比,耐水性明显提高。

无机纳米材料增强尿素和甲酰胺混合塑化热塑性淀粉

用尿素和甲酰胺混合塑化剂制备的热塑性淀粉(UFPTPS)可以有效抑制淀粉的重结晶,用这种热塑性淀粉作为纳米S iO2或纳米CaCO3的基质,制备了无机纳米增强热塑性淀粉(NRTPS)。扫描电镜(SEM)显示了纳米S iO2和CaCO3含量对UFPTPS塑化后微观形貌的影响。红外光谱(FTIR)显示了纳米S iO2或CaCO3和淀粉可以发生作用,淀粉与纳米S iO2的相互作用要大于纳米CaCO3。X射线衍射说明,加入纳米S iO2或纳米CaCO3后,作为基质的UFPTPS仍可以抑制淀粉重结晶。纳米S iO2和纳米CaCO3均对UFPTPS起到增强的作用,在w(H2O)=10%时,S iO2增强UFPTPS的强度由UFPTPS的5.67 MPa增加到9.67 MPa;CaCO3增强UFPTPS的强度由UFPTPS的5.67 MPa增加到8.61 MPa。水含量再增加,增强效应逐渐弱化,w(H2O)>23%后,水分对材料力学性能影响很小。与UFPTPS相比,NRTPS耐水性明显提高,在100%相对湿度下,S iO2增强UFPTPS材料在w(S iO2)=1%时材料耐水性最好,平衡时w(H2O)=45%;CaCO3增强UFPTPS材料耐水性随着CaCO3含量增加而提高,w(CaCO3)=3%时材料耐水性最好,平衡时w(H2O)=41%。

高速混合条件下不同增塑剂对热塑性淀粉结构及性能的影响

目的:研究在一定高速混合温度下增塑剂种类对材料的结构与性能产生的影响,为今后TPS在降解材料领域的应用提供依据。方法:通过高速混合的方法制得三种不同增塑剂(甘油、甲酰胺、尿素)增塑的热塑性淀粉(TPS)样品,对保存在室温及65RH%湿度下的样品的各项性能进行测试。结果:SEM结果说明:增塑剂能在一定程度上破坏和改变淀粉颗粒的形态。XRD测试表明:甲酰胺塑化的TPS(FPTPS)和尿素塑化的TPS(UPTPS)的耐回生性能好于甘油塑化的TPS(GPTPS)。TG测试表明:三种塑化剂塑化的热塑性淀粉的热稳定性次序为甘油<甲酰胺<尿素。FTIR谱图可得出几种塑化剂与淀粉形成氢键的能力为:尿素>甲酰胺>甘油。结论:甲酰胺和尿素作为淀粉增塑剂,其塑化的热塑性淀粉的综合性能要优于甘油。