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1. 研究目的与意义

日常生活中的塑料是以石油为基本原料，应用化学合成的方法生产出来的。20世纪以来，全球深受大量的废旧包装用塑料膜、塑料袋、一次性塑料餐具使用后的污染所苦，称之为白色污染，因而寻找一个新的环境友好型塑料原料，发展非石油基聚合物迫在眉睫。

淀粉是绿色植物光合作用的最终产物， 是最丰富的生物合成的可再生资源，具有品种多、价格低廉等特点，并具有挤出膨胀性能和抗静电作用，可以用作包装、运输等领域。由于淀粉易受微生物侵蚀，具有优良的生物降解性能。因此，开发淀粉类可降解塑料不仅为更好地利用丰富的天然资源开辟了一条新的途径，而且还可以解决白色污染，为现有的生活环境和未来可持续再生产提供了良好的沃土，还能缓解石油能源紧缺的危机。使用淀粉开发生物可降解塑料的主要优点在于：（1）优异的生物降解能力；（2）绿色、环保、无毒害的降解过程；（3）改性热塑淀粉，其机械性能可达到一般泛用塑料制规格；（4）取之自然、用之自然，是一种天然的可再生资源。

该课题利用双螺杆挤出机制备一定比例的微晶纤维素增强的热塑性淀粉，进一步与LDPE制备淀粉塑料，主要研究了较高含量的热塑性淀粉TPS对TPS/LDPE体系的热性能、力学性能，动态力学性能及流变加工性能的影响，以获得最佳的工艺配方。

2. 国内外研究现状分析

虽然可降解塑料的发展可能是解决塑料发展中存在的问题的途径之一，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，有些产品如填充型淀粉塑料等根本不具备生命力。遗憾的是，我国目前已投产的绝大多数恰恰属于这类品种。至于共混型淀粉塑料和共聚型淀粉塑料我国国内尚未能够全面生产，而全淀粉塑料尚处于实验室阶段，其综合性能不乐观，成本较高。

国外的淀粉塑料起步较早，最早在1973年， Griffin就获得淀粉表面改性填充塑料的专利，在上世纪80年代，许多国家都能生产淀粉填充塑料。但是随着淀粉填充塑料在运用过程中体现出了许多问题，如：降解能力较差、容易造成二次污染、需要进行化学改性或物理改性造成工艺复杂化等问题。淀粉填充塑料已被淘汰。共混型淀粉塑料和共聚型光降解塑料目前被国外广泛生产，这种材料显示了较好的生物降解性、加工性、经济性、实用性，技术比较成熟。但其非生物降解部分不能降解或降解速度太慢,与填充型淀粉塑料有相似的污染后果，而且其添加助剂大多有毒，也不是理想可降解的环保产品。至于理想的全淀粉塑料，受技术和成本影响，国外也未能全面生产。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）热塑性淀粉塑料tps的制备

将食用淀粉和甘油按3:1混合，加入6%的微晶纤维素作为增强剂，混合均匀，通过双螺杆挤出机设备挤出，制成热塑性淀粉塑料。

4. 研究创新点

自20世纪70年代起, 为解决塑料白色污染和缓解石油危机 等问题人们进行了淀粉塑料的研究开发和推广应用。天然淀粉具有良好的生物降解性能，且来源丰富，价格低廉，可用于制备生物降解塑料。

本课题通过淀粉与甘油混合，加入微晶纤维素增强，制备可生物降解的热塑性淀粉塑料TPS。热塑性淀粉塑料TPS再与性能良好的低密度聚乙烯LDPE共混形成体系。研究了较高含量的热塑性淀粉塑料TPS对TPS/LDPE体系的热性能、力学性能，动态力学性能及流变加工性能的影响，以获得最佳的工艺配方。逐渐提高热塑性淀粉塑料的含量，是共混型淀粉塑料逐渐向全淀粉塑料发展的标志。