图6
5.4. 高岭石对聚合物材料的玻璃化转变温度的影响
图6展示了不同复合膜的弹性模量和正切损耗角变化。在正切损耗角为最大值时，加入玻璃化转变（Tg）。正切损耗角曲线显示了-58摄氏度至-60摄氏度之间的二次转变，且这一转变与甘油的变化有关，如Fama、Flores、Gerschenson和Goyanes (2006) 以及Forssell、Mikkila、Moates和Parker (1997)的研究所展示的那样。独特的玻璃化转变峰值（所有样品中的变化均在35摄氏度至53摄氏度之间发生）的存在和弹性模量的常规变化显示了复合膜之间良好的同质性。添加粘土之后（图7），当粘土含量增加且超过粘土10%以上之时，Tg值降低了。
图7
与原料高岭石相比，添加DMSO夹层高岭石会导致Tg值更低。在玻璃化转变时，聚合物链可彼此滑动，Tg值降低，这表明高岭石有助于聚合物链的滑动。因此，由于粘土的添加会降低Tg，这一事实构成了塑化效果的证据。塑化效果是与FTIR的观察结果一致的，它会削弱淀粉的链-链相互作用。添加粘土时聚合物链-链相互作用的减弱首先可归因于粘土/甘油相互作用导致的淀粉/甘油混溶性的增强，其次可归因于聚合物链的取向，因为粘土的存在有助于降低链-链相互作用。FTIR中CH拉伸模式的修改与淀粉链的取向和OH朝淀粉甘油混溶性的增加有关。不考虑粘土的作用机理，由于夹层粘土比原料粘土更能降低Tg的值，我们总结道，粘土颗粒越小，分散性越好，它们将能呈现更好的塑化效果。这一观察结果与X射线分析相关，表明DMSO夹层高岭石的分散性更强。由于添加粘土时Tg值的降低是有限制的，我们推断复合膜内具有最大的粘土含量。
此外，粘土成分更高时，有助于粘土凝结的立体效应可能会出现，并会导致粗颗粒的出现，而不是有助于链取向或淀粉/甘油混溶性，这些可能会阻碍它们。对于本研究中所采用的制备条件，粘土成分对Tg值降低产生了最大影响，其含量范围为5%至10%之间。
5.5. 分解温度
图8给出了木淀粉膜的DSC扫描图（a）和分解温度随粘土含量的变化（b）。没有发现淀粉情况下的常出现的玻璃化转变(Roz, Carvalho, Gandini, & Curvelo, 2006)。
图8
淀粉基的热解温度在含粘土时升高，这是由于粘土的屏障效应，限制了淀粉基体内的热扩散。原料高岭石会使热解温度进一步升高，这是由淀粉基内的粘土颗粒引起的。对于夹层高岭石而言，2%和5%的含量引起的效果并不显著，而对于原料高岭石而言，这个含量已经产生了显著影响。高岭石含量在5%到10%时，效果随含量增加，含量超过10%时，效果趋于稳定。 似乎当粘土含量超过10%后，效果并不会增强。DMSO高岭石的较弱效果与较小的粘土颗粒相一致，如XRD和更
高的O-H和C-H光谱弯曲变化所示。10%最大含量的关系通过DMTA分析得到，原料高岭石对淀粉基体的屏障效果更为显著
图9
5.6.水摄入
24小时后（图9）50%和100%相对湿度状态下水摄入量随着相对湿度的增加而增加，如先前报道所示(Godbillot et al., 2006; Lourdin et al., 1997; Talja, Yrjo
Helen, Roos, & Jouppila, 2007; Zeppa et al., 2009). 由于所有薄膜中甘油含量不变，所以观察到的差异是由于粘土含量和分散状态引起的。因此，在相对湿度为100%时，含有DMSO 高岭石夹层的薄膜展现出更高的水摄入含量，这与粘土的分散程度有关，产生微粒引起聚合物链流动性的增加。这链的流动性增加表示氢键相对较弱，这是由于吸收了水分而引起的氢键破坏(Talja et al., 2007)。这种淀粉和填料之间氢键的破坏更容易出现在交界面处，此处水会发生凝聚。因为高岭石夹层是比原料高岭石分散得更好，所以夹层高岭石粘土对薄膜的水摄入量影响更为显著。
在较低的相对湿度（50%），粘土与聚合物的相互作用是引起聚合物薄膜吸水性受到限制的原因。使用DMSO-高岭石导致对水的吸收受到进一步的阻隔，这是由于淀粉基体中存在较细的粘土颗粒，使得粘土和淀粉之间的相互作用加强， 因此剩下更少的自由羟基与水结合。细粘土颗粒在淀粉基体中较好的分布也使水在聚合物中的扩散通道变得更曲折。
水摄入结果进步证实了DMSO高岭的石分布更好，这会增强水摄入的阻碍效果。
5.7.透明度
薄膜的透明性是通过300nm和800nm之间的透光率测量评价的。该测量的目的是为了进一步分析该粘土分散程度，并收集于粘土对UV光阻挡效果的信息。众所周知，比可见光波长长的粒子会阻碍光。图10中，我们给出了薄膜的外观，图11给出了薄膜的紫外可见光谱。0％粘土含量的薄膜具有最高的透光率。
当淀粉基体中添加了粘土时，透射率会减小，这与观察到样品照片的颜色加深相一致（图10）。 含有DMSO夹层高岭石的薄膜的透射率比含有原料高岭石薄膜的透射率高，这进一步证明了DMSO高岭石具有较好的分布性，使得淀粉基体中的颗粒尺寸较小。在粘土含量2%时，似乎存在一个相反的变化，因为含有原料高岭石的薄膜似乎更透明。这个现象与淀粉基体中粘土的分布有关，当原料高岭石含量低时，这种效果可能不明显。在含量较低时，与细颗粒的分布较好的DMSO高岭石相比，大颗粒的分布较差的原料高岭石会更透明。