淀粉%2fEVA复合发泡材料制备和性能地研究.pdf

分类号密级淀粉/EVA复合发泡材料的制备与性能研究 Preparation And Performance Study Of Starch/EVA posite Materials 研究生姓名:孙刚指导教师姓名、职称:曾广胜副教授学科专业:材料学研究方向:高分子材料成型与加工论文答辩日期2014. 答辩委员会主席湖南工业大学二O 一四年五月二十八日万方数据湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下, 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名: 日期:2014年6月6日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文;学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名: 导师签名: 日期:2014年6月万方数据 I 摘要淀粉类复合发泡材料具有良好的可降解性,可以部分替代不可降解的发泡塑料,有利于缓解“白色污染”及“石油匮乏”等问题,并且其推广有利于提升淀粉的附加值,提高农业经济效益。本研究以淀粉和EVA(聚乙烯醋酸乙烯酯)为基体,再辅以增塑剂、发泡剂等加工助剂,利用挤出或注塑发泡法制备复合发泡材料。探究了淀粉/EVA复合发泡材料的界面结合理论、内外润滑剂平衡理论、淀粉塑化理论、流变理论及发泡理论,在此基础上进行了挤出成型工艺研究和加工性能研究,并讨论了原料种类及含量对复合发泡材料的力学性能、流变性能、微观结构及降解性能的影响。结果表明:(1)挤出机螺杆转速为120 r/min,模口温度为130℃, 物料含水率为14%时,复合发泡材料的挤出过程流畅、形态良好, 同时膨胀率达到较大值。(2)润滑剂含量(内外润滑剂之比为3﹕2) 为5%时,复合发泡材料表面光滑,挤出流畅。经热分析发现,℃,℃;(3)通过比对不同种类的偶联剂和成核剂,发现硅烷偶联剂和纳米碳酸钙成核剂对增强复合发泡材料的力学性能效果更好。淀粉含量为45%,甘油含量为10%时,复合材料的拉伸强度达到较大值。DCP含量为 -%时,复合发泡材料的综合力学性能较好。NaHCO 3的含量为 3%时,复合发泡材料的拉伸强度值较小,断裂伸长率和回弹率值较大。(4)熔体的剪切粘度随着剪切速率的增加而降低,表现为剪切变稀行为。(5)通过微观结构观察,发现甘油增塑后的复合材料界面效果良好,使用硅烷偶联剂的复合材料比使用其他偶联剂时内部结构的熔合效果更好。当发泡剂NaHCO 3含量为3%,注塑温度为140℃, 注塑频率为10S -1,注塑压力为70Mpa时,复合发泡材料泡孔数量较多,形态良好。(6)通过土埋法降解实验45天后,甘油含量为15% 的复合发泡材料降解性能更为优良。关键词:淀粉,发泡,力学性能,泡孔形态万方数据 II ABSTRACT Starch foam composite material can partly replace the non-biodegradable plastic foam for its good biodegradation function, which is beneficial to relieve "white pollution" and "oil shortage" problem. So the promotion of this materialis beneficial to the added value of starch and the agricultural economy. In this research, use starch and EVA (ethylene vinyl acetate) as matrix resin, and add some processingagents, such as plasticizer, foamingagent, then prepare the foaming composite materials through extrusion orinjection foaming method. Having explored the bined theory, the internal an