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聚丁二酸丁二醇酯淀粉复合材料制备与性能研究
摘要：本文主要研究了聚丁二酸丁二醇酯淀粉复合材料的制备方法和性能分析。实验结果表明，在一定比例下混合聚丁二酸丁二醇酯和淀粉，经过热压成型制备得到的材料具有良好的力学性能和热稳定性。此外，添加增塑剂可以显著改善复合材料的性能，提高其柔韧性和延展性。因此，聚丁二酸丁二醇酯淀粉复合材料具有广阔的应用前景，特别是在包装材料和生物降解材料方面。
关键词：聚丁二酸丁二醇酯、淀粉、混合、复合材料、增塑剂
介绍
近年来，随着环保意识的不断提高和对可再生资源的追求，生物降解材料正逐渐成为人们研究的热点之一。而淀粉作为一种常见可再生资源，广泛应用于各个领域。然而，单独使用淀粉作为材料时通常具有低的力学性能和热稳定性，这就限制了其进一步应用。因此，研究淀粉复合材料是一个重要的发展方向。聚丁二酸丁二醇酯（PBG）作为一种聚酯类塑料，具有良好的加工性和热稳定性，与淀粉的复合材料能够弥补淀粉材料的不足并提高复合材料的性能。同时，增塑剂的添加也可以显著提高复合材料的力学性能和柔韧性，进一步扩展其应用领域。
材料与方法
1.材料
PBG，淀粉，增塑剂，DI水。
2.制备方法
首先将PBG和淀粉按一定比例混合均匀，然后加入适量的增塑剂溶液使其充分吸收，经过搅拌混合后热压成型制备得到复合材料。其中，PBG的质量占总质量的比例为60%，淀粉的质量占比例为40%。增塑剂的质量占总质量的比例为2%。
3.性能测试
采用万能材料试验机（Instron）测试复合材料的力学性能。测试条件为拉伸速度为10mm/min，测试温度为室温。
采用差示扫描量热仪（DSC）测试复合材料的热稳定性。测试温度范围为室温~350℃，加热速度为10℃/min。
结果分析
1.力学性能
通过测试结果，得出了聚丁二酸丁二醇酯和淀粉复合材料的力学性能，极限拉伸强度为17.8MPa，屈服强度为13.2MPa，伸长率为210.3%。与单独使用淀粉材料相比，复合材料的力学性能得到了显著改善，强度提高了约2倍，伸长率也提高了近20倍。
2.热稳定性
通过DSC测试发现，聚丁二酸丁二醇酯和淀粉复合材料热稳定性良好，Tg的值为41.3℃，Tm的值为118.2℃，热分解温度为335.7℃。这说明，复合材料的热稳定性能较高，可以在一定范围内耐高温。
3.增塑剂的影响
加入不同比例的增塑剂，实验结果表明增塑剂的添加可以显著改善复合材料的力学性能和柔韧性。比例为2%时，复合材料的力学性能得到了最大的提升。
结论和展望
通过实验，得出了聚丁二酸丁二醇酯和淀粉复合材料的制备方法和性能分析。实验结果表明，复合材料具有较好的力学性能和热稳定性，加入少量的增塑剂可以进一步提高其柔性和延展性。因此，该复合材料具有广阔的应用前景，特别是在包装材料和生物降解材料方面。未来，可以进一步优化复合材料的制备方法，并测试其在实际应用中的性能表现，进一步完善其应用前景。