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摘 要

PBS是由脂肪族聚合物一类的是可生物降解塑料。一方面它具有以下：（1）优异的耐热性、（2）力学性能、（3）加工性能特征特点。另外一方面由于制作过程不经济、降解速度慢，可以与低成本的可生物降解聚合物混合，比如淀粉，结合PBS和淀粉，可以得到一种实用的生物基高分子材料。本文采用不同的改性方法，在密炼机熔融的作用下共混制取复合材料PBS/淀粉生物基复合材料，讨论淀粉成分对生物基复合材料的力学、结晶等性能特征的作用。

研究发现：通过加入淀粉的含量，发现改变性能后的PBS的断裂伸长率会随着拉伸强度改变而变，特别是在成分范围为20%-30%时尤为显著，，加了0.05%的BPO相较于没加之前的改性PBS的拉伸强度和断裂伸长率都要高。加入WS和BPO后，复合材料的熔融温度几乎无变化，复合材料的结晶度也显著提高。WS加入PBS中会有晶核形成，使熔体结晶时可以异相成核。并且加入0.05%的BPO后，复合材料的球晶数目减少，球晶尺寸变大。

关键词：聚丁二酸丁二醇酯 淀粉 复合材料 力学性能 结晶

Preparation and characterization of PBS / starch composite

Abstract

Polybutylene succinate is an aliphatic polymer made of biodegradable plastics. It has excellent heat resistance, mechanical properties and processing properties. However, it has high production cost and slow degradation speed, and can be mixed with low-cost biodegradable polymers, such as starch, combined with PBS and starch, to obtain a practical bio based composite. In this paper, poly (butylene succinate) (PBS) / starch based bio composites were prepared by melt blending of internal mixer with different modification methods.

Conclusion: Conclusion: By adding starch content, it was found that the elongation at break of PBS changed with the change of tensile strength, especially when the composition range was 20% - 30%. The tensile strength and elongation at break of PBS with 0.05% BPO were higher than those without before. When WS and BPO were added, the melting temperature of the composite almost did not change, and the crystallinity of the composite also increased significantly. When WS is added to PBS, nucleation will occur, which makes the melt nucleate in different phases. After adding 0.05% BPO, the number of spherulites decreased and the size of spherulites increased.erulites decreased, the size of spherulites increased, and the PLM picture became clearer.

Key Words: Polybutylene succinate；Starch；Composite；Mechanical property；Crystallization

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 PBS的概述 1

1.2.1 PBS的性能 2

1.2.2 PBS的应用 3

1.2.3 PBS的产业化发展 4

1.3淀粉的概述 5

1.3.1 淀粉的简单分类 5

1.3.2 淀粉的发展 5

1.3.3 淀粉的应用 6

1.4 PBS的改性 6

1.4.1 共混改性 7

1.4.2 共聚改性 7

1.4.3 其他方法改性 7

1.5 PBS/淀粉复合材料的性能介绍 7

1.6 PBS/淀粉复合材料的性能测试方法 8

1.7研究的内容和方法 8

1.7.1内容： 8

1.7.2方法： 9

第二章 实验内容 10

2.1 实验所需原料及设备 10

2.2 制备试样 10

2.2.1 PBS/淀粉复合材料的制备 10

2.2.2 制备样片 11

2.3 性能测试与表征 12

第三章 结果与讨论 13

3.1 力学性能测试 13

3.2 DSC测试 14

3.3PLM观察 16

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

参考文献 20

致 谢 22

第一章 绪论

1.1引言

生物降解塑料顾名思义是完全可以被自然界中的微生物（细菌，霉菌）降解的，从而生成CO₂和H₂O。一般农作物当中都含有淀粉，比如红苕，土豆，魔芋当中^[1]，它们都是生物降解淀粉塑料产品的原材料，这些产品都可以再生，在工农业生产和日常生活中都可以用到。PBS就是由可生物降解塑料制成的，与其他可生物降解塑料(比如PCL)的区别为:PBS中耐热性，力学性能和加工性能特征显示出优异特点,特别是在加工特征方面最佳。因此需要将PBS与化肥燃料和其他自然界存在的微生物隔离，才得以解决。因此PBS的应用领域尤为广泛，可以用在包装盒，儿童玩具的填充物，餐具，医疗用具，植入人体材料，农具等领域。其中也显露出问题，比如有生产成本高、降解速度慢等等，这些问题使PBS不能在食品和工业生产中的进一步应用，因此，我们需要对PBS进行改性，从而达到实用目的。其中一种有效的改性策略是与低成本的可生物降解聚合物混合，比如淀粉，除价格低廉外，淀粉还具有降解充分、降解速度快、可再生、易得等优点，因此，结合PBS和淀粉，可以得到一种实用的生物基复合材料。

1.2 PBS的概述

PBS的外形状态呈现白色结晶，将丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成^[2]而得。图1-1显示了PBS的结构式：

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