1. 研究目的与意义
近些年来，传统塑料因质量轻、机械性能好、价格便宜和耐化学腐蚀等优点在国民生活中得到了广泛的应用，其中约有26%的塑料被用于包装领域。这些传统塑料的化学稳定性较好，在自然环境中几乎不能被降解，因此传统塑料制品在给人们带来便利的同时也给环境造成了极大的污染。解决传统塑料污染的一条途径是使用生物可降解塑料，它可以从源头杜绝污染，近些年来越来越多的专家和学者把目光投向了降解塑料领域。淀粉作为一种自然界天然存在的绿色材料，价格便宜，来源广泛，经过适当方法改性后具有热塑加工性能；PBAT是一种柔韧性较好的二元共聚物，在自然条件下可生物降解，机械性能与聚乙烯（PE）相似，但价格较高。将改性后淀粉与 PBAT 熔融共混制备的淀粉/PBAT 复合材料在保持复合材料良好机械性能的基础上降低了成本，在塑料包装领域和农用地膜等领域有较好的应用前景。本课题以PBAT为基质、木薯淀粉为填料，添加增塑剂，糊化改性处理后熔融共混成型制备改性淀粉/PBAT母料。以果胶酶水解制成的植物纤维椰壳纤维、秸秆纤维为增强剂，采用模压法制备植物纤维增强淀粉/PBAT复合材料，研究成型条件对复合材料性能的影响，并设计正交试验，并研究其使用性能、安全性和经济性，课题研究为植物纤维/PBAT全降解复合材料用于日常生活上具有重要实际意义。
2. 课题关键问题和重难点
（1）添加用尽可能多的天然植物纤维制备生物质复合材料，以克服PBAT价格高，降低生物降解复合材料的综合成本。
（2）克服PBAT结晶差、溶体强度低、弹性模量等力学性能差和氧气、水汽阻隔性能差不足问题，需要选择添加合适辅助材料以解决上述问题。以适应制备的需要。
3. 国内外研究现状（文献综述）
冯申等[1]人采用熔融共混的方法制备聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)/ 聚乙醇酸(PGA)复合材料，研究了PBAT与PGA不同配比时对复合材料的力学性能、水汽阻隔性能以及耐热性能的影响。测试结果表明，当PBAT/PGA=90/10（质量比），其断裂伸长率72.15%，拉伸强度为 68.80MPa，负荷变形字那个温度为140℃说 明这类复合材料适用于生产一次性餐具等需要强度较好的产品；当 PBAT/PGA=80/20，通过共混吹膜得到的薄膜厚度为50μm，且薄膜有很好的力学性能。通过测试得到薄膜横纵向断裂伸长率为600%以上，横纵向拉伸强度大于25MPa。最后通过测试薄膜的水蒸气透过性，结果表明，复合薄膜有很好的水蒸气透过性，并且复合薄膜的水蒸气透过性随着 PGA 含量的增多而变强。PGA 的含量为20%，其水蒸气透过率达到最大值，是纯 PBAT 的7倍。刘振涛等[2]人采用熔 融挤出流延制备聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)/磷石膏(PG)复合膜，结果表明，由SEM 照片了可以看出，随着PGA添加量的逐渐增多，断面平整程度增加，说明PG的加入改善了复合材料的相容性，是PG能够更好地分散在PBAT 基体中，当 PG的添加量达到40%效果最佳。郭浩然[3]等人研究了改性木聚糖（s-xylan）的添加量对 PBAT/PLA 复 合膜性能的影响。由力学性能和氧气透过率测试结果可知，s-xylan 的添加量为1%时，PBAT/PLA 复合膜的拉伸强度达到最佳，相比不加s-xylan 的复合膜，其拉伸强度提高了11%；复合膜的氧气透过率降到最低值，相比不加s-xylan的复合膜降 低了32%，进一步表明相比不加s-xylan 的复合膜，添加 s-xylan的复合的阻湿能 力得到提升。Xiaosong Zhai[4]等人使用一步混合法制备具有高淀粉含量的淀粉/PBAT复合膜。研究了淀粉/PBAT 的配比对薄膜理化性质的影响。X 射线衍射结果表明，随着 PBAT 含量的增加，淀粉/PBAT 纳米复合膜的插层程度增加。动态力学分析表明，淀粉和 PBAT 的相容性随 PBAT 含量从10wt％增加到50 wt％而改善。与 PBAT 共混可大大提高薄膜的强度和柔韧性；复合薄膜的水蒸气阻隔性和疏水性随着 PBAT含量的增加而得到了显着改善。吹塑制的淀粉/PBAT纳米复合薄膜成本低廉，并具有优异的机械和疏水性能，适用于食品包装领域。Wenyong Liu[5]等人通过简单的熔融共混挤出法制备了具有优异机械性能的 PBAT/TPS复合材料与强化和增容 策略相结合。结果表明，增强和双相容复合材料的拉伸强度显着提高了 50%，断裂伸长率提高了 18%。Edilene de CD Nunes[6]等人研究了扩链剂 ADR 的加入对 PBAT/CaCO3 复合材料相容性、力学性能和热性能的影响。扩链剂（ADR）用于增强PBAT与CaCO3之间的相容性，它们之间的界面粘合性较差。
参考文献
4. 研究方案
（1）植物纤维增强淀粉/PBAT复合材料的制备
以PBAT为基质、木薯淀粉为填料，添加增塑剂，糊化改性处理后熔融共混成型制备改性淀粉/PBAT母料。以果胶酶水解制成的植物纤维椰壳纤维、秸秆纤维为增强剂，采用模压法制备植物纤维增强淀粉/PBAT复合材料，研究成型条件对复合材料性能的影响，并设计正交试验，研究材料制备、结构与性能的关系，优化复合材料成型的工艺条件。
（2）植物纤维/淀粉/PBAT复合材料的界面相容性
5. 工作计划
2023.1.2～2023.1.15 完成译文翻译，查阅文献，完成开题报告并上传毕设网。
2023.1.16～2023.2.5 指导老师审核译文和开题报告，根据指导老师意见完成修改。
2023.2.6～2023.3.19 按照开题报告的方案，开始毕设课题的计算及设计。(完成所有方案中复合材料的制备)
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
