丁二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

近10多年来，全球为应对石油资源日趋贫乏、油价不断飞涨以及环境污染、气候变暖日益严峻的资源、环境问题，引发了对可再生资源为原料的生物质材料的极大关注。目前已产业化生产的生物质塑料主要包括两大类，一类为以淀粉、植物纤维素等天然高分子为原料，经改性后单独或以不同比例与其它生物降解塑料或与普通塑料共混（或合金化），然后通过热塑料性加工制得可完全生物降解或部分生物降解塑料，如淀粉基塑料。另一类为以淀粉、糖蜜等可再生资源通过微生物或基因工程直接合成生物降解塑料，如聚羟基烷酸酯（PHA）等；或以淀粉、秸秆等农副产品为原料，通过发酵合成单体，再经化学合成生物降解塑料，如聚乳酸（PLA）等。

淀粉基塑料是当前技术较成熟、产业化规模较大、性价比较适中、市场占有率较高的一类生物质塑料。其性价比可与普通塑料PE相比拟，有利于推向市场，这为堆肥化处理用垃圾袋提供了可再生、可持续发展和生物降解的选择。

2. 国内外研究现状分析

1、国外现状

淀粉塑料可分为填充型淀粉塑料和全淀粉塑料。填充淀粉塑料(含淀粉量7%一30%)曾在80年代风行一时，但由于不能完全降解，对解决污染意义不大。加上填充型淀粉塑料价格比传统塑料高，回收又更不利，因而国外已将它定为淘汰型。

发达国家经历了满怀希望解决塑料污染的填充型淀粉塑料失败风波后,政府制定了各种计划,投入了大量的人力和物力,研制各种真正能完全降解的塑料,目前有三类：光降解塑料、聚合型生物降解塑料、全淀粉塑料。

3. 研究的基本内容与计划

主要研究：

主要选择丁二酸酐改性小麦秸秆，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。

制定计划:

4. 研究创新点

国外经历了满怀希望解决塑料污染的填充型淀粉塑料失败风波后,政府制定了各种计划,投入了大量的人力和物力,研制各种真正能完全降解的塑料,目前已有三类。国内则发展较之国外略显落后但发展速度快，国内淀粉塑料大多数还是填充型的塑料,正在走国外发展的老路。

国内淀粉塑料若要大幅度发展起来,开发降解塑料也是必然趋势。然而,必须清醒地认识到,开发降解塑料虽然可能是解决现行塑料发展难题的途径之一,国内外均非常重视并投入了大量的人力和财力研究,但是迄今为止,从综合性能和成本考虑,所有的降解材料均无法取代现行塑料,有些品种如填充型淀粉塑料等根本不具备生命力。降解塑料尽管存在种种问题和争议,但它的发展方兴未艾,主要开发趋势为[15]:

(1)根据不同用途及环境条件,通过分子设计、改进配方、开发准时可控性环境降解塑料。