在***的禁塑政策出台之前, 生物塑料因为本身的特性就开始受到市场欢迎。生物塑料一词用的比较广泛,可以指不以石化原料而以可再生的生物质材料来生产的塑料,也可以指具有完全生物可降解性能的塑料。这两个特性彼此***,前者是以血统/来源而论的生物基塑料,可以节能减碳避免***暖化;后者是不论来源的生物降解塑料,以其成分结构决定能否迅速降解,可以减少塑料污染。生物降解塑料的降解条件各自不同,但都能在堆肥条件或自环境下,超市购物袋降解原料,迅速崩解后由自然界存在的微生物分解。目前有代表性的生物降解塑料有PBS、PCL、PGA、PHA、PLA、PBAT、PBAT以及淀粉基材料等。***出台塑料系列相关政策之后, 生物塑料迎来发展的春天,整个产业链都在重新布局和筹划, ***者们都纷纷向生物塑料的发展靠拢。
固化时间和固化温度也是影响其力学性能的重要因素。氧化蔗糖添加量为5wt%、甘油含量为15wt%、固化时间为5min、固化温度为180℃时,淀粉膜的机械性能***优(拉伸强度为23MPa,桐城降解购物袋,断裂伸长率为60%)。
固化时间较短时,交联不足以在淀粉分子间形成网络,分子间相互作用较弱。而固化时间过长则会***淀粉骨架,从而导致拉伸强度与断裂伸长率下降。同时,交联需要足够高的固化温度,以确保从交联反应体系中有效去除水分子。
增塑剂的添加量也不宜过多,淀粉膜的渗透性随增塑剂浓度的增加而增加,但当其浓度超过临界极限时,全降解购物袋原料,会出现相分离现象。另外,一些交联剂在淀粉基薄膜材料中可以同时起到交联剂和增塑剂的作用。
CA具有这样的双向效应。当CA含量超过10wt%时,过剩的CA起到增塑剂作用,导致拉伸强度降低而断裂伸长率增加。PVA/淀粉复合材料中CA含量的从5wt%增加到30wt%,并没有显著降低拉伸强度,但断裂伸长率有大幅度提升。交联与增塑的共同作用导致了淀粉基材料复杂的性能变化结果。对于此类交联剂而言,合适的添加量可以改善淀粉基可降解塑料的性能,过多则起到增塑剂的作用,环保时装购物袋降解原料,会对材料的性能造成不利影响。
耐水性是检验生物基降解膜材料应用标准的重要条件之一。然而,由于淀粉具有天然的亲水性,淀粉基薄膜材料通常呈现出较强的亲水性和较高的透过率。交联改性使淀粉具有紧密连接的三维网络结构,这些网络可以有效地阻止水分子的进入与迁移。吸水率、溶胀度及水蒸气透过率(WVP)常用于表征淀粉基材料的耐水性能。综合运用多种改性方法制备的交联淀粉基膜材料的性能要优于单一交联改性的淀粉膜,多重化学改性是提高淀粉基可降解薄膜性能的主流趋势。用和硼酸分别制备了交联氧化淀粉膜(C-OS膜)和氧化交联淀粉膜(O-CS膜)。该研究发现,O-CS 膜由于***行氧化导致淀粉分子发生部分降解而具有更高的亲水性,薄膜的柔韧性更好;C-OS 膜由于先发生交联而具有更高的交联度,薄膜的耐水性和强度更好。
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