论文部分内容阅读
本论文分为五个部分：第一部分介绍了淀粉基生物降解塑料的制备方法及应用状况，以及淀粉基生物降解塑料在解决“白色污染”问题上所起的重要作用。
第二部分阐述了淀粉与乙烯基单体接枝共聚反应中引发剂的研究及应用，总结了常用引发剂的性质、优缺点、引发机理，并对其应用前景进行了评述。特别研究探讨了焦磷酸锰络阴离子[Mn(H2P2O7)3]3-，发现其价格低廉、制备方法简单、引发效率高、副反应少，可以代替昂贵的硝酸铈铵，用于大规模的工业生产之中。
第三部分是本论文的主要部分。首次详细研究了[Mn(H2P2O7)3]3-引发玉米淀粉与MMA和VAc接枝共聚的反应规律，探讨了pH值、引发剂浓度、单体浓度及比例、反应温度、反应时间对接枝率和接枝效率的影响，确定了最佳反应条件。在该条件下，接枝率可达70％，接枝效率达28％。用IR光谱、1H-NMR谱、扫描电镜(SEM)和高效凝胶渗透色谱(HPGPC)对接枝共聚物和接枝支链的性能作了表征，并推测了可能的反应机理。该研究国内外文献中均无报道。
第四部分对淀粉与MMA和VAc接枝共聚反应中均聚物的形成进行了研究。均聚物的百分含量直接影响接枝率和接枝效率的高低，同时为了研究什么条件下竞聚率相差很大的两种单体MMA和VAc能够较好地共聚，我们对均聚物的形成进行了研究，探讨了各种反应条件对均聚物含量的影响。实验发现，[Mn(H2P2O7)3]3-引发下，MMA和VAc几乎不能共聚。但加入淀粉后，均聚物迅速生成。可见，淀粉在该反应中起催化作用。这一发现国内外也无文献报道。因此，淀粉催化下，[Mn(H2P2O7)3]3-引发MMA与VAc聚合的研究课题也有一定意义。
第五部分是淀粉—MMA-VAc接枝共聚物生物降解性能的研究。通常条件下，淀粉—MMA-VAc的降解主要来自淀粉，接枝支链部分几乎不能降解。但支链中的PVAc在微生物进攻、水解、醇解等条件下可以生成PVA，而PVA是迄今唯一可生物降解、主链为C-C键、大规模生产的化合物。实验证明，PVAc转变为PVA后，PVA的降解促进了PMMA的降解，淀粉—MMA-VAc接枝共聚物的降解性能大大提高，失重率在90％以上。用它制成的塑料具有优良的生物降解性能。因此，这一研究对于从根本上解决日益严重的“白色污染”问题起重要作用。