聚乙烯醇微球增强热塑性淀粉复合材料
摘要：报道了一种利用聚乙烯醇微球制备聚乙烯醇（PVA）/热塑性淀粉（TPS）复合材料的新方法。采用拉伸试验、扫描电镜（SEM）、动态力学热分析（DMTA）和热重分析（TGA）对PVAMS/TPS复合材料进行了表征。结果表明，加入少量PVAMS能有效地提高复合材料的力学强度和韧性，尤其是TPS基体中质量分数为1%的PVAMS，拉伸强度为3.5MPa，断裂伸长率为71.73%，冲击强度为33.4kJ/m2。此外，扫描电镜和tandelta;峰（Talpha;和Tbeta;）在最大值69.87和minus;36.52℃时的位移表明，PVAMS由于PVAMS和TPS之间的强分子间氢键而降低了无定形淀粉分子的迁移率。在TGA曲线上，质量分数1% PVAMS/TPS复合材料的最大分解速率（Tp）峰值温度比TPS提高了约5℃。
关键词：聚乙烯醇微球；热塑性淀粉；复合材料
1介绍
热塑性淀粉（TPS）具有生物降解性、可再生性和低成本等优点，近二十年来得到了广泛的关注。然而，TPS的老化和相对力学性能，特别是在潮湿和干燥的环境中，仍然严重限制了其进一步应用[1,2]，尽管TPS具有可观的市场前景。
为了提高TPS的性能，近几十年来采用了三种主要策略，即：（1）淀粉的化学改性（如乙酰化、氧化）[3,4]；（2）将TPS与聚乙烯醇（PVA）[5]、聚乙烯[6]、聚乳酸[7]和聚己二酸丁二醇酯[8]等聚合物共混；（3）添加纤维，包括天然纤维（棉花[9]、纤维[10]、剑麻[11]和豌豆纤维[12]）、合成纤维[13,14]和微/纳米 纤维[15,16]，作为TPS的增强材料。
在这些策略中，混合TPS和PVA是一个很好的选择，因为它们是环保和可生物降解的材料[17,18]（例如意大利诺瓦蒙特的著名工业产品Mater Bi）。目前，研究人员主要关注增塑剂[19,20]或交联剂[21]对TPS/PVA力学性能的影响。然而，上述研究中的PVA质量分数至少为40–50%。这种高PVA含量将导致TPS/PVA共混物的高成本和高价格，使其不适合进一步应用。为了减少聚乙烯醇的使用，受玻璃微珠填充聚丙烯复合材料的启发[22]，为了提高PP复合材料的刚度和韧性，我们提出用PVA颗粒形态的聚乙烯醇微球（PVAMSs）增强TPS基体。
在这项工作中，我们首次报道了在TPS基体中加入少量PVAMS的新型TPS/PVA复合材料，并着重研究了PVAMS对PVAMS增强TPS复合材料的力学性能、断口形貌、动态力学性能和热稳定性的影响。
2实验阶段
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