丙酸酐改性小麦秸秆增强热塑性淀粉塑料的研究开题报告

1. 研究目的与意义

塑料造成的环境污染是困扰着全世界的难题，而生物可降解塑料是解决此问题的有效途径，主要阐述淀粉基生物可降解塑料的研究现况及应用发展趋势，从淀粉塑料的发展，分类等方面阐述其发展趋势与应用前景，并提出未来可降解淀粉塑料的改进及研究方向。

2. 国内外研究现状分析

国内淀粉塑料现状

我国淀粉塑料首先由江西科学院应用化学研究所于20世纪80年代后期研制成功,现在参与研究的高等学校、科研院所及企业有60多家,建成生产线上百条,生产能力可达20万t其中有10多条是从国外引进的。20世纪90年代初开展全淀粉热塑性塑料研究,中科院长春应用化学研究所,浙江大学,天津大学,北京轻工学院和江西科学院等单位采用多种工艺进行淀粉无序研究,归结起来采用了4种不同的方法使淀粉分子结构产生无序化倾向,从而使复合或改性的淀粉本身具有热塑性:①淀粉改性并与增塑剂电磁振荡共挤出;②淀粉与聚酯复合共挤出或流延;③淀粉改性并与pva复合,使之成为互穿网络结构的均质聚合物,并使其具有热塑性,能熔融成型和流延成型;④醚化改性淀粉并在骨架材料(如纤维素等)和增塑剂存在下,使形成热塑性淀粉材料。

国外淀粉塑料现状

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要选择丙酸酐改性小麦秸秆，再与可降解的增塑剂结合，通过双螺杆挤出机的塑化过程，制备小麦秸秆增强的全降解淀粉塑料。主要研究改性后小麦秸秆增强对淀粉塑料的热性能、力学性能等的影响，以获得最佳的工艺配方。

具体计划:

第一步：通过查阅相关文献资料，确定影响因素，设计实验步骤；

4. 研究创新点

降解塑料的潜在市场是巨大的,目前适于使用降解塑料的包装、农用制品及一次性塑料用品约占塑料总产量的30%,全世界降解塑料市场估计为4000万t,我国则为300万t。因而大家都希望完全降解塑料尽快工业化生产。

阻碍它发展的首要问题是成本。就目前问世的完全降解塑料品种而言,成本降低可能性最大的要数全淀粉塑料,因为不管如何,它所需的原料淀粉是可再生资源,其单位价格远比传统塑料原料低,更不说与现在合成的可降解树脂比了。

美国饲料协会在1992年就发表过一组有趣数字,随着降解塑料产量的递增,其成本将大幅度下降,当时通用塑料(pvc,pe等)的价格是0.8～1美元/kg,而生物降解全淀粉塑料则达到8美元/kg,但如将生产规模扩大到1万t,则降到4～8美元/kg;如生产规模扩大到10万t,则可降到1.2～2美元/kg。