柠康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

塑料应用广泛,但发展遇到两大难题:石油资源越用越少,据报道全世界的石油只能用40年;严重污染环境,所谓白色污染系指用过的塑料制品到处乱扔,既不能自动分解,焚烧又产生有毒气体,污染大气,掩埋则占地太多,回收成本又降不下来。因而，开发和应用生物降解塑料势在必行。淀粉作为一种天然生物高分子材料,具有资源丰富、价廉和可再生的优点。与PP、PE等传统通用塑料相比,更符合现代环境保护的要求。因此淀粉类降解塑料的研究受到了人们的广泛关注。淀粉塑料品种很多,其中全淀粉塑料能够完全生物降解,从长远来看它具有巨大发展潜力。

开发全淀粉热塑性塑料最常使用的方式即是针对天然淀粉进行物理处理或化学处理，经过处理后的淀粉高分子除具备优异的热塑加工性与自然降解特性之外，也带有传统塑料树脂的优异物理性质，与原来的淀粉基塑料比较，其优点有：绿色环保素材经全分解后形成二氧化碳及水；经适当改性与高分子加工可下游产业之需求；价格优势，淀粉取之自然、量多且来源充足，因此全淀粉热塑性塑料的成本低于淀粉基塑料和传统塑料。

2. 国内外研究现状分析

国外现状

发达国家如美国等发展淀粉塑料不仅为解决白色污染,而且也希望减少对进口石油的依赖和节省石油,开辟玉米淀粉的应用途径。在美国每年玉米总产量高达数亿吨,大大超过国内市场需求量,且玉米淀粉售价低。每年都有大量玉米积压,20世纪90年代初,全美玉米贮量就高达2260万吨,因此开辟新型巨大的玉米淀粉应用市场,将会减轻联邦政府对稳定其价格的困扰并可增加农民收益和促进农业生产,所以美国全国玉米种植者协会和国防部拨巨款资助淀粉塑料的研究开发和应用计划。

真正能完全降解的塑料,目前有三类:光降解塑料。光降解塑料是在塑料中引入光增敏基团或加入光敏性物质,使其在吸收太阳紫外光后引起的光化学反应从而使塑料大分子链断裂成为小分子最终导致性能变差的一类塑料。能完全降解的有聚合型光降解塑料。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

主要选择柠康酸酐改性小麦秸秆，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:

4. 研究创新点

就目前淀粉塑料的发展而言，无论是国内还是国外，技术都还不成熟。研究开发主要是对淀粉的塑化和性能增强方面进行考察，并取得了一定的成果，虽然现在已有三类真正的完全降解的塑料，但距离材料的实际应用还有较大差距。国内外研究者不懈追求的目标是尽可能的改善该类材料的耐吸湿性能、较弱的力学性能和耐热性能，开发合适的工业用途，实现其实用化。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:

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。

积极研究开发高效价廉光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂、稳定剂等,进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。