1、淀粉為多羥基的剛性天然高分子材料,脆性及較差的強度是阻礙該類材料應用的關鍵,因此提高塑料的塑性及力學性能已成為淀粉塑料的主要發(fā)展方向。蒙脫土是一種天然的層狀硅酸鹽,來源廣且價格低廉,其片層結構厚度及層間距均處于納米尺度,能夠有效地改善淀粉塑料的力學性能。淀粉/蒙脫土是工業(yè)化應用前景非常好的一種聚合物基納米復合材料。為此本文采用有機處理劑十二烷基-二甲基-基溴化銨作為插層劑與蒙脫土進行離子交換反應,制備了有機蒙脫土OMMT。通過尿素和乙醇

2、胺復合增塑劑對紅薯淀粉進行了塑化,利用熔融共混擠出的方法制備了蒙脫土/淀粉納米復合材料,實現(xiàn)了TPS與蒙脫土在納米尺度上的復合。主要結論如下：首先采用長鏈季銨鹽陽離子表面活性劑十二烷基-二甲基-芐基溴化銨對鈉基蒙脫土進行有機化處理,制得有機蒙脫土。采用紅外(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱重分析(TGA)等手段對有機蒙脫土的結構進行了表征,結果表明長鏈季銨鹽表面活性劑與蒙脫土進行了離子交換反應,改性前后蒙脫土的層間距從1.50nm

3、擴張到1.70nm,層間距有一定程度的擴張,插層效果顯著。MMT與OMMT的熱重分析表明有機改性的蒙脫土熱穩(wěn)定性較改性前有所提高。MMT與OMMT的表面性能研究表明：天然蒙脫土的親水性極佳,而經過改性后的蒙脫土由原來的親水性變?yōu)橛H油性,從而有利于其與聚合物的結合。用掃描電鏡對原淀粉、熱塑性淀粉及復合材料的微觀形貌進行了研究。經過尿素和乙醇胺塑化劑塑化后,原來的淀粉顆粒受到一定程度的破壞,形成均一的連續(xù)相。從蒙脫土含量為4％的淀粉/蒙脫土

4、納米復合材料的SEM形貌圖中可以看出,蒙脫土均勻的分散在熱塑性淀粉基制中,形成穩(wěn)定的淀粉/蒙脫土納米復合材料。XRD測試結果表明：未加入蒙脫土的塑化淀粉(TPS)有著一小部分結晶峰。而添加OMMT后,復合材料則沒有明顯的結晶峰出現(xiàn),這說明蒙脫土的晶格結構已被破壞,MMT被均勻地分散在聚合物中。力學性能測出：隨著蒙脫土含量的增加TPS的拉伸強度和拉伸模量均有較大程度的材料的斷裂伸長率明顯下降,由原來的90%分別下降到80%、75%、60%