Page 200 - 《精细化工》2023年第8期

·1814· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

薄膜与水接触角的测量》测量水接触角。 表 1 超声作用前后 TPS/SiO 2 复合材料回生 14 h、3 d 的
FTIR 分析：采用傅里叶变换红外光谱仪分析薄 DSC 熔融焓（单位 J/g）
–1
膜试样的基团变化规律，扫描范围 500~ 4500 cm ， Table 1 DSC melting enthalpy (J/g) of TPS/SiO 2
composite material after retrograding 14 h and
–1
分辨率为 4 cm 。 3 d
XRD 分析：取 1 cm×1 cm 薄膜用 X 射线衍射仪 未超声 超声后
进行 XRD 测试，扫描范围为 2θ=5°~40°，电压 40 kV， TPS/ TPS/ TPS/ U-TPS/ U-TPS/ U-TPS/
电流 25 mA，步宽为 0.02(°)。 SiO 2(0.02) SiO 2(0.2) SiO 2(23) SiO 2(0.02) SiO 2(0.2) SiO 2(23)
14 h 0 0 0 221.5 105.8 285.4
SEM 测试：切取 1 cm×1 cm 薄膜样品在 40 ℃
3 d 144.7 182.6 151.7 270.4 191.0 280.2
下真空干燥 4 h 后喷金，利用扫描电子显微镜进行
SEM 测试。 利用 Avrami 方程〔式（1）〕对淀粉的回生动力
学进行分析。
2 结果与讨论  H t / H   1 exp( kt  n ) （1）

2.1 回生行为研究 式中：t 为回生时间，h； H t 为回生时间 t 时试样
淀粉回生是指糊化后淀粉分子重新变成有序排 的熔融焓，J/g； H  为回生时间为 21 d 试样的熔
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列形成结晶的过程，通过 DSC 测试熔融曲线的熔融 融焓，J/g；n 为 Avrami 回生指数；k 为回生速率，h 。
峰和熔融焓数据反映回生后的淀粉变化情况。回生 图 2 为利用 Avrami 方程对回生动力学进行拟合
会使得淀粉材料的力学性能、硬度和黏度提高。图 得到的回生动力学曲线，表 2 为相应的回生动力学
1 为超声作用前后 TPS/SiO 2 复合材料的 DSC 曲线， 数据。通过回生速率（k）和回生指数（n）进一步
数据列于表 1。由图 1 可知，未经超声作用试样回 分析 TPS/SiO 2 复合材料在超声作用下的回生行为变
生 14 h 时，DSC 熔融曲线没有出现熔融峰；经过超 化规律。
声作用后试样 DSC 曲线出现明显熔融峰。未经超声
作用试样回生 3 d 时，DSC 熔融曲线都出现熔融峰；
经过超声作用后试样 DSC 熔融峰变得更明显和尖
锐。从表 1 数据发现，回生时间为 3 d 时，经过超
声作用后试样的熔融焓大于未超声样品。

图 2 超声处理前（a）后（b）TPS/SiO 2 复合材料的回生动
力学曲线
Fig. 2 Retrogradation kinetic curves of TPS/SiO 2 composites
before (a) and after (b) ultrasonic treatment

由图 2、表 2 可知，未超声作用时，TPS/SiO 2(0.02)
–1
复合材料的回生速率为 0.0015 h ，经过超声作用后
图 1 超声作用前后 TPS/SiO 2 复合材料的 DSC 曲线 –1
Fig. 1 DSC curves of TPS/SiO 2 composites before and after 回生速率为 1.02 h ；与未超声试样相比，经过超声
ultrasonic treatment 作用后复合材料的回生指数降低。从 TPS/SiO 2 (0.2)