聚乳酸共混材料的制備、表征及性能研究的開題報告

熱塑性淀粉/聚乳酸共混材料的制備、表征及性能研究的開題報告一、選題背景與意義熱塑性淀粉（TPS）和聚乳酸（PLA）是生物可降解材料中應(yīng)用最廣泛的兩種材料，具有良好的可降解性、生物相容性和優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)，因此被廣泛應(yīng)用于包裝、醫(yī)療用品、農(nóng)業(yè)膜等領(lǐng)域。然而，單一的TPS或PLA材料存在一些缺點(diǎn)，如TPS材料的熱穩(wěn)定性不夠良好，PLA材料的韌性較差，這限制了它們的應(yīng)用范圍。因此，將兩種材料進(jìn)行混合可以獲得具有更好性能的新材料。共混是指將兩種或多種不同的聚合物通過物理或化學(xué)方法混合在一起，形成新的共混材料。將TPS和PLA進(jìn)行共混，可以充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，獲得具有良好力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、可降解性和生物相容性的材料。二、研究內(nèi)容本研究的目的是制備具有良好機(jī)械性能、生物可降解性能和生物相容性的TPS/PLA共混材料，并對其性能進(jìn)行表征和分析。具體研究內(nèi)容包括：1.TPS和PLA的制備及性能表征：分別制備TPS和PLA材料，并對其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征，如熱穩(wěn)定性、流動性、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶行為等。2.TPS/PLA共混材料的制備：根據(jù)一定比例，將TPS和PLA進(jìn)行混合制備共混材料，并通過控制混合溫度和時間等條件，調(diào)控共混材料的結(jié)構(gòu)和性能。3.TPS/PLA共混材料的性能表征：通過力學(xué)性能測試、熱性能測試、降解性能測試、水分吸收性能測試等手段，對TPS/PLA共混材料的性能進(jìn)行表征和分析，如拉伸強(qiáng)度、彈性模量、熱分解溫度、表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)等。4.TPS/PLA共混材料的應(yīng)用研究：通過制備薄膜或其他形態(tài)的材料，測試其在不同環(huán)境下的應(yīng)用性能，如熱成型性能、阻氣性能、微生物降解性能等。三、研究方法本研究采用以下方法：1.TPS和PLA的制備：采用單螺桿擠出機(jī)制備TPS材料，采用溶液共混法制備PLA材料。2.TPS/PLA共混材料的制備：采用熔融共混法，在雙螺桿擠出機(jī)中將TPS和PLA進(jìn)行混合，控制擠出溫度和速度等條件，制備出不同比例的共混材料。3.性能測試：采用萬能試驗(yàn)機(jī)測試TPS/PLA共混材料的力學(xué)性能，采用差熱分析儀測試其熱性能，采用掃描電子顯微鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)等。4.應(yīng)用研究：通過膜成型，測試TPS/PLA共混材料在不同環(huán)境下的應(yīng)用性能。四、預(yù)期結(jié)果本研究旨在制備出具有良好性能的TPS/PLA共混材料，預(yù)期結(jié)果包括：1.制備出TPS和PLA材料，并對其性質(zhì)進(jìn)行表征。2.制備出不同比例的TPS/PLA共混材料，并調(diào)控其結(jié)構(gòu)和性能。3.對TPS/PLA共混材料的力學(xué)性能、熱性能、降解性能等進(jìn)行表征和分析。4.測試TPS/PLA共混材料在不同環(huán)境下的應(yīng)用性能，如熱成型性能、阻氣性能、微生物降解性能等。五、參考文獻(xiàn)[1]蔡志偉,李進(jìn)峰,呂杰,等.生物可降解TPS/PLA共混材料的研究進(jìn)展[J].包裝學(xué)報,2012,33(5):68-74.[2]王伶俐,艾樂,楊京,等.物理法制備TPS/PLA共混材料的研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2019,40(7):132-13