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聚乙烯薄膜的降解性研究

作 者: 孙鹏
导 师: 揣成智
学 校: 天津科技大学
专 业: 材料加工工程
关键词: 聚乙烯薄膜 无机粒子 降解性 聚乳酸 淀粉 增容剂
分类号: TQ325.12
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


本论文为满足农用花姑菌袋的降解性使用要求,采用熔融共混的方法制备了聚乙烯/聚乳酸、聚乙烯/淀粉复合材料,并采用吹塑成膜的方法制备薄膜。为进一步改善薄膜的性能,对复合材料进行无机粒子改性和添加增容剂,制备聚乙烯/聚乳酸/蒙脱土、聚乙烯/聚乳酸/聚乙烯-马来酸酐、聚乙烯/淀粉/聚乙烯-马来酸酐复合薄膜。通过力学性能测试仪、熔体流动速率测试仪、差示扫描量热分析仪、扫描电镜等手段,研究复合薄膜的力学性能、加工性能、结晶性能、降解性能及降解后力学性能的变化。研究结果表明:聚乙烯/聚乳酸、聚乙烯/淀粉复合薄膜的力学性能随降解材料的含量的增加先增大后减小,降解性能以含有淀粉的复合薄膜为最佳,降解后力学性能整体下降,其结晶度有所下降。对聚乙烯/聚乳酸添加无机粒子制备聚乙烯/聚乳酸/蒙脱土复合薄膜,其力学性能较聚乙烯/聚乳酸复合薄膜有较大幅度的提高,熔体流动速率呈现先减小后迅速增大的趋势,而结晶度与聚乙烯/聚乳酸比较有所提高,复合薄膜在降解中期降解速度比前期快,且在不同PH值溶液中的降解程度大小是:PH=9>PH=4>PH=7。对聚乙烯/聚乳酸和聚乙烯/淀粉进行增容改性,在复合材料中加入聚乙烯-马来酸酐,使吹制成膜的降解材料含量由10份提高到30份。其力学性能随降解材料的含量的增加而迅速减小,降解性明显,降解后力学性能下降明显。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-21
  1.1 概述  8
  1.2 聚乙烯薄膜研究进展  8-9
  1.3 降解材料的研究进展  9-12
    1.3.1 光降解高分子材料  10
    1.3.2 生物降解高分子材料  10-11
    1.3.3 光-生物降解高分子材料  11-12
  1.4 常用降解材料简介  12-15
    1.4.1 聚乳酸  12-13
    1.4.2 淀粉  13
    1.4.3 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)  13-15
  1.5 PE可降解性薄膜的开发研究  15-16
  1.6 降解机理  16-18
    1.6.1 光降解机理  17
    1.6.2 生物降解机理  17-18
  1.7 农用花菇菌袋的发展情况及其智能化的市场需求  18-19
  1.8 本课题研究目的、意义及内容  19-21
    1.8.1 本课题研究目的  19
    1.8.2 本课题研究意义  19-20
    1.8.3 研究内容  20-21
2 实验材料与方法  21-25
  2.1 实验材料与器材  21-22
    2.1.1 实验原料  21
    2.1.2 实验仪器与设备  21-22
  2.2 实验工艺及表征  22-23
    2.2.1 实验工艺  22-23
  2.3 性能测试  23-25
    2.3.1 力学性能的测定  23
    2.3.2 流变性能测试  23
    2.3.3 形态结构分析  23
    2.3.4 DSC的测定  23-24
    2.3.5 降解性能测试  24-25
3 结果与讨论  25-57
  3.1 降解材料对LDPE复合薄膜性能的影响  25-35
    3.1.1 降解材料含量对LDPE熔体流动速率的影响  25-26
    3.1.2 不同降解材料对LDPE结晶性能的影响  26
    3.1.3 不同降解材料对薄膜拉伸性能的影响  26-29
    3.1.4 降解材料含量对薄膜撕裂性能的影响  29-30
    3.1.5 LDPE/PLA和LDPE/Starch复合薄膜降解性研究  30-31
    3.1.6 LDPE/PLA和LDPE/Starch降解后的拉伸性能  31-33
    3.1.7 LDPE/PLA和LDPE/Starch降解后的撕裂强度  33-34
    3.1.8 扫描电镜(SEM)分析  34-35
  3.2 无机粒子对PE/PLA复合薄膜性能的影响  35-47
    3.2.1 无机粒子对HDPE/PLA复合薄膜拉伸强度的影响  36-37
    3.2.2 无机粒子对HDPE/PLA复合薄膜断裂伸长率的影响  37-38
    3.2.3 无机粒子对HDPE/PLA复合薄膜撕裂强度的影响  38-39
    3.2.4 降解母料对PE复合材料熔体流动性的影响  39-40
    3.2.5 HDPE/PLA和HDPE/PLA/MMT复合膜降解性能研究  40-42
    3.2.6 扫描电镜(SEM)分析  42-43
    3.2.7 差示扫描量热法(DSC)分析  43-44
    3.2.8 降解后PE复合膜拉伸强度的分析  44-45
    3.2.9 降解后PE复合膜断裂伸长率的分析  45-46
    3.2.10 降解后PE复合撕裂强度的分析  46-47
  3.3 增容剂对HDPE/PLA和HDPE/STARCH复合薄膜性能的影响  47-57
    3.3.1 增容剂对HDPE/PLA和HDPE/Starch复合薄膜拉伸强度的影响  47-48
    3.3.2 增容剂对HDPE/PLA和HDPE/Starch复合薄膜断裂伸长率的影响  48-49
    3.3.3 增容剂对HDPE/PLA和HDPE/Starch复合薄膜撕裂强度的影响  49-50
    3.3.4 增容剂对HDPE/PLA和HDPE/Starch复合薄膜降解性能的影响  50-51
    3.3.5 降解后PE复合膜拉伸强度的分析  51-52
    3.3.6 降解后PE复合膜撕裂强度的分析  52-53
    3.3.7 降解后PE复合膜断裂伸长率的分析  53-54
    3.3.8 扫描电镜(SEM)分析  54-57
4 结论  57-58
5 展望  58-59
6 参考文献  59-64
7 攻读硕士学位期间发表论文情况  64-65
8 致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 聚合类树脂及塑料 > 聚烯烃类及塑料 > 聚乙烯
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