Page 69 - 《橡塑技术与装备》2019年8期（4月下半月塑料）

材料与应用 马调调·纳米二氧化硅 / 淀粉 / 聚乳酸三元复合材料力学性能研究

的配方。 通过注塑机注塑成标准样条，测试力学性能，得到最

O CH O 好的淀粉和聚乳酸配比。
HO 3
O O OH （3）在淀粉 / 聚乳酸共混的基础上加入纳米二氧
CH 3 O CH 3 化硅、偶联剂，通过调控挤出机的加工温度和主机频
图 3 聚乳酸的结构
率，通过注塑机注塑成样条，测试力学性能，得到淀
为了解决现在环境最重要的白色污染问题，通过 粉 / 聚乳酸同纳米二氧化硅、偶联剂的最佳配比。
使用天然的原料制造降解塑料，天然原料选用的是完
全生物降解材料，淀粉塑料的研究中，淀粉 / 聚乳酸 1 实验部分
塑料的制备成文一个热点，聚乳酸、淀粉都能通过环 1.1 实验材料
境中的微生物可以完全的降解生成水和二氧化碳，所 此实验的主要实验材料见表 1。
以说淀粉 / 聚乳酸共混材料是完全的生物降解材料， 表 1 实验材料
使淀粉材料脱离加工难的困境。 试剂名称 纯 度 生产厂家
木薯淀粉 食品级 广西南宁金光有限公司
（1）由于淀粉难加工，需对其添加甘油进行塑化， 甘油 化学纯 广州玉华化工有限公司
对甘油含量、挤出机加热温度、挤出机的主机频率对 纳米二氧化硅 化学纯 鹏翔化工有限公司
聚乳酸 化学纯 浙江海正生物有限公司
淀粉进行热塑性塑化挤出，通过注塑机注塑成标准样 偶联剂 / /
条，测试其力学性能，得到最佳的甘油和淀粉配比、
1.2 实验仪器
挤出机的加热温度、挤出机的主机频率。
此实验主要实验器械见表 2。
（2）用制备好的热塑性淀粉加入聚乳酸，调控挤
出机温度、主机频率对淀粉 / 聚乳酸共混材料挤出，
表 2 实验器材
器材名称 型 号 生产厂家
高混机 SHR-10A 张家港格兰机械有限公司
电子天平 / 上海越平科学仪器有限公司
双螺杆挤出机 CET-35 科倍隆科亚（南京）公司
塑料注塑成型机 HTF90WE 宁波海天集团股份有限公司
超声波清洗机 SB-5200DTN 宁波新芝生物科技股份有限公司
微机控制电子万能（拉力）试验机 CMT4104 深圳新三思公司
电热干燥箱 CS101-2ABX 中国重庆银河实验仪器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱 / 上海跃进医疗器械厂

1.3 实验方案 测试样条的力学性能。
（1）空白实验 ：用甘油含量为 15%、20%、25%、 1.4 实验步骤
30%、35% 甘油分别塑化淀粉挤出、造粒和注塑并测 1.4.1 淀粉的塑化
试其力学性能。 （1）干燥淀粉，用盘子称装实验所需的淀粉放置
（2）将甘油含量为 30% 塑化的淀粉加入聚乳酸通 于 CS101-2ABX 型电热干燥箱内干燥 24 h，避免淀
过高混机共混，应用双螺杆挤出机挤出、造粒、注塑 粉中的水分对实验有影响。
成样条。 （2）将干燥好的淀粉同配比分别为 15%、20%、
（3）甘油配比定位在 30%，纳米二氧化硅量定位在 25%、30%、35% 的甘油在 SHR-10A 高混机中混合
1.5 份，加入甘油中塑化淀粉挤出、造粒和注塑样条。 均匀（全淀粉热塑性材料甘油含量指甘油重量与木薯
（4）甘油配比定位在 30%，纳米二氧化硅定位在 淀粉的重量比），温度设定在 40℃（温度过高共混时
1.5 份，偶联剂 DB-570 量为 1.2 份分别加入甘油中 会出水，对淀粉与甘油塑化会有影响）甘油分别 3 次
塑化淀粉并与 PLA 共混挤出、造粒和注塑测试其力学 加入，每隔 10 min 加 1 次。
性能。 （3）将共混好的淀粉静置 24 h，见表 3。
（5）甘油含量为 30% 加入偶联剂 DB-570 的定 1.4.2 淀粉的挤出
位 1.2 份，分别塑化淀粉与 PLA 共混、造粒、注塑并 将塑化静置好的淀粉用双螺杆挤出机（CET-35)

年
2019 第 45 卷 ·51·