【摘 要】
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为了缓解焚烧秸秆所带来的巨大环境压力,科学高效的利用秸秆是解决秸秆利用问题的关键。直接利用秸秆替代传统塑料经热压工艺制备一次性餐具可以缓解塑料带来的白色污染又可以解决秸秆资源的有效利用问题。直接经过热压成型的秸秆餐具不耐水,难以达到使用要求,其中研究制备可降解耐水涂层是秸秆餐具应用的难题。开发绿色环保、可降解秸秆餐具与研究制备可降解耐水涂层符合绿色材料的发展道路。本文先用酯化剂对玉米淀粉进行酯化改
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为了缓解焚烧秸秆所带来的巨大环境压力,科学高效的利用秸秆是解决秸秆利用问题的关键。直接利用秸秆替代传统塑料经热压工艺制备一次性餐具可以缓解塑料带来的白色污染又可以解决秸秆资源的有效利用问题。直接经过热压成型的秸秆餐具不耐水,难以达到使用要求,其中研究制备可降解耐水涂层是秸秆餐具应用的难题。开发绿色环保、可降解秸秆餐具与研究制备可降解耐水涂层符合绿色材料的发展道路。本文先用酯化剂对玉米淀粉进行酯化改性,在此基础上又对酯化淀粉进行偶联疏水改性,再与丙烯酸酯乳液复配制备混合乳液,研究混合乳液的耐水性和降解性能。在制备玉米淀粉酯（EST）实验中,探讨了微波干法制备EST淀粉的影响因素。结果表明,随着微波时间增加,取代度（DS）先增大后减小;微波功率越大,DS越高;随着酯化剂加入量增大,DS先增大后减小;水含量加入量越高,DS同样呈先增大后减小的趋势。在此基础上,探究反应时间,反应温度,溶剂比例三个因素下KH-570表面改性EST淀粉的反应条件。在反应时间4 h,反应温度70℃,KH-570:H2O:CH3CH2OH的比例为5:4:20或5:6:20（KH-EST-1或KH-EST-2）条件下硅烷偶联成功改性EST淀粉。通过红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、X-射线衍射仪（XRD）、差热分析（DSC）等仪器分析了改性淀粉分子结构、颗粒形貌、结晶结构和热性能等性质。结果表明,成功制备出改性淀粉。改性后样品的结晶结构没有变化,但颗粒表面形貌受到破坏;酯化改性淀粉玻璃化转变温度提高;改性后淀粉热稳定性有所下降;透明度提高,凝沉性增大。为了最大程度提高淀粉在乳液中的含量,探讨了不同取代程度的EST淀粉混合乳液,不同EST淀粉含量混合乳液和不同改性淀粉混合乳液对耐水性的影响。研究表明EST淀粉取代度越高,混合乳液涂膜的耐水性能越好,其中EST淀粉的取代度为0.01006最佳;EST淀粉在混合乳液中含量越高,涂膜耐水性越差,其中EST淀粉与丙烯酸酯乳液为1:4耐水效果比较好;KH-EST淀粉相较于EST淀粉的混合乳液涂膜耐水性更好,KH-EST淀粉与丙烯酸酯乳液比例为1:4。淀粉/丙烯酸酯比例1:4的混合乳液涂膜经土埋降解30天内的失重率达到12.96%,120天,失重率为20.53%,淀粉基本完全降解。
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