尿素和甲酰胺塑化热塑性淀粉

用甲酰胺和尿素作为塑化剂制备了热塑性淀粉 (TPS) .扫描电镜显示甲酰胺和尿素混合物可以使淀粉塑化 ,形成均一的连续相 ;根据FT IR谱图可以确定 ,与甘油相比 ,甲酰胺可以使热塑性淀粉体系在保存时更稳定 ,各基团的化学环境变化更小 ,这是由于甲酰胺可以和淀粉羟基形成更稳定的氢键 .X ray衍射说明甲酰胺和尿素 (重量比为 10 % 2 0 % )作为混合塑化剂可以有效抑制淀粉的回生 ,同时防止尿素结晶析出 .在RH=33%的湿度环境保存 1周 ,这种热塑性淀粉有良好的拉伸强度、伸长率和断裂能 ,分别达到 4 83MPa ,10 4 6 %和 2 17N·m .水含量对热塑性淀粉的力学性能的影响也被研究 .另外 ,热失重实验和吸水实验说明这种热塑性淀粉的热稳定性和耐水性也要优于常用的甘油塑化热塑性淀粉     

热塑性淀粉中氢键及其对性能的影响

热塑性淀粉中的氢键对热塑性淀粉的性能有决定性的作用．本文利用红外光谱分析甘油或甲酰胺塑化热塑性淀粉中塑化剂和淀粉间的氢键形成情况,发现在淀粉中,与塑化剂形成氢键的主要是C-O-C基团中的氧原子和C-O-H基团中的氢原子;而且过量的塑化剂之间会形成氢键,减弱塑化剂与C-O-C中氧原子的氢键作用．与甘油相比,甲酰胺可以和淀粉形成更稳定的氢键．X-ray衍射研究了氢键对两种热塑性淀粉在不同湿度环境下的回生性能的影响．结果表明甲酰胺可以有效抑制淀粉回生．热动态力学分析(DMTA)研究发现,氢键使甲酰胺塑化热塑性淀粉的玻璃化转变温度更低．氢键使甲酰胺塑化热塑性淀粉强度和杨氏模量低,但伸长率和断裂能大．     

乙酰化淀粉的塑化和性能研究

以乙酰化改性淀粉为基体,甘油为增塑剂,利用哈克旋转流变仪密炼制备热塑性乙酰化淀粉.实验结果表明制备热塑性乙酰化淀粉的甘油/乙酰化淀粉配比应大于30/100(W/W),且随甘油含量增加,热塑性乙酰化淀粉的脆性降低.动态机械热分析(DMTA)显示热塑性乙酰化淀粉包含富甘油和富淀粉两相,乙酰化淀粉和甘油为部分互溶.流变学分析显示淀粉分子间作用力非常强,表现为类固态行为.同时本文对材料的热稳定性进行了初步研究.     

新型热塑性淀粉的制备和性能

以二甲基亚砜(DMSO)为增塑剂, 通过熔融共混法制备了一种新型热塑性淀粉(TPS), 研究不同增塑剂含量对材料结构和性能的影响, 并与甘油及甘油/水复合增塑淀粉体系进行了比较. FTIR结果显示, DMSO能够与淀粉产生强烈而稳定的氢键相互作用. WAXD和SEM的研究结果表明, DMSO的加入破坏了淀粉的有序结构, 实现了淀粉的塑化, 形成均一的非晶连续相. 同甘油及甘油/水增塑体系相比, DMSO与淀粉的羟基形成更为稳定的氢键, 能够有效抑制淀粉的重结晶. 动态力学和拉伸力学性能测试结果表明, 经过DMSO的增塑, 有效降低了淀粉的玻璃化转变温度, 改善了材料的韧性, 增塑效率要好于甘油及甘油/水复合增塑体系.     

热塑性淀粉/蒙脱石复合材料性能研究

用柠檬酸活化蒙脱石(CMMT),用尿素和甲酰胺塑化热塑性淀粉(UFTPS),制备了热塑性淀粉/蒙脱石(UFTPS/CMMT)复合材料.广角X-ray衍射(WAXD)、透射电子显微镜(TEM)表明,UFTPS和CMMT形成复合材料.CMMT质量分数2%~10%时,将复合材料在相对湿度50%(RH=50%)的环境下保存10 d,力学测试得出,复合材料的最大拉伸应力达到24.86 MPa,应变为134.50%,杨氏模量和断裂活化能分别由UFTPS的87.25MPa,1.87 N.m上升到复合材料625.25 MPa,2.45 N.m;可以看出,和纯UFTPS相比,复合材料强度明显提高;流变行为研究得出,通过改变加工温度和螺杆挤出机速度可以调整复合材料的流变行为;与传统的甘油体系相比,复合材料很好的抑制了材料长时间放置的结晶行为;并且该材料比纯UFTPS具有很好的耐水性能和热稳定性.     

热塑性淀粉的制备及其结构与性能

热塑性淀粉的制备及其结构与性能;流变性能;生物降解     

一种新型热塑性淀粉衍生物的制备方法

由于淀粉及其衍生物一般都具有可生物降解,无毒或毒性小,原料易得等方面的优势,以淀粉及其衍生物单独,或作为添加剂与塑料等其它材料复合开发可降解等功能性材料的研究愈来愈受到重视。以淀粉衍生物作为添加剂与非降解性塑料等复合制备可降解材料时,淀粉衍生物的热生是一项非常重要的指标。我们介绍一种平均分子量为50万左右,具有良好的热塑性的新型羟丙羟乙基改性淀粉的制备方法,该产品有望单独,或作为添加剂之一与塑料等混炼,开发出可降解性功能材料。     

热塑性淀粉力学性能的提升途径及作用机理

以可再生资源(如淀粉、纤维素和蛋白质等)为基础发展而来的生物可降解塑料受到人们越来越多的关注,是可降解塑料行业发展的重要方向之一。天然淀粉由于来源广、低成本和可生物降解的特点,广泛用于制备淀粉塑料,并用于农业、食品、医药和包装等行业,有望取代石油基衍生聚合物。淀粉大分子具有结晶结构,所含大量羟基可形成较强的分子间和分子内氢键,使其不能热塑加工,而当加入增塑剂后可破坏其结晶结构,从而用于制备热塑性淀粉。目前,热塑性淀粉的力学性能差,是影响其使用性能的首要问题。近年来国内外开展了大量的研究以试图增强其力学性能。本文主要以不同类型的热塑性淀粉为基础,以淀粉自身改性和外加组分改性两种提高其力学性能的途径为主线,以其力学性能的提升方法和作用机理为重点,系统总结了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的力学性能为目的的研究工作,归纳了影响力学性能的相关因素以及提升途径,并对该领域重点研究的内容进行了总结和展望。     

热塑性淀粉材料的表面疏水化反应

用反应性试剂 (TDI/蓖麻油预聚体 )对热塑性淀粉材料 (TPS)表面进行了疏水化处理。研究了预聚体与 TPS表面的反应性、涂层的疏水性能以及涂层的形貌。红外光谱 (IR)分析结果表明 ,预聚体与 TPS之间发生了反应 ,为反应性涂层 ;样品表面的接触角变化速率由原来的 3 .90°/ min变为 0 .3～ 0 .4°/ min,表明 TDI/蓖麻油体系涂层样品表面的疏水性能与 TPS相比有了很大的改善。涂层液的粘度及 n(— NCO) / n(— OH)比例对材料厚度等性能有很大的影响 ,n(—NCO) / n(— OH)为 2时 ,涂层表面光滑透明 ,韧性好 ,具有良好的综合性能 ;n(— NCO) / n(— OH)大于 2时 ,涂层表面粗糙且脆。涂层厚度可以通过改变涂层预聚体的粘度来进行调节。     

热塑性淀粉制备的化学与物理机制及方法

淀粉是一大类来源丰富、可再生、可完全生物降解及价格低廉的天然高分子,广泛应用于食品、降解塑料、包装和医药等领域。然而,淀粉内部的结晶和半晶结构使其熔融温度大于分解温度,因而不能热塑加工,这一问题严重制约了其在各领域的应用与发展。因此,研究制备热塑性淀粉过程中所涉及的化学与物理机制及具体方法是影响和拓宽其应用的关键科学问题之一。本文以此为出发点,系统总结了近年来国内外该领域的相关研究工作和进展,将制备热塑性淀粉过程中的化学与物理机制归纳为8种(氢键、化学键、压力、剪切力、导热、微波、热空气和γ射线),并以实践中的8种方法(熔融法、溶液法、模压法、球磨法、喷雾干燥、高静压、化学改性和高能辐射)为主线,以不同形成机制和方法之间的相互关系为重点,系统介绍了该领域的研究进展,以期为热塑性淀粉的深入应用与发展提供一定的理论基础。     

淀粉微球吸附性能的研究

本文对淀粉微球ＴＳＭ的吸附性能进行了研究，测试了ＴＳＭ的最大的吸附量和不同温度下的等温吸附线，并计算出ＴＳＭ的吸附热，得出ＴＳＭ对亚甲基兰的吸附属于化学吸附。将单分子层固－气吸附引入固－液吸附体系，证实了Ｌａｎｇｍｕｉｒ单分子层吸附机理在该体系中的可适用性，计算出５℃时ＴＳ的等温吸附方程为ｑ＝ＴＳＭ的吸附速率方程式为＝０．９４５。     

淀粉磷酸酯粘度性质的研究

本文研究了淀粉磷酸酯(PS)的粘度性质,包括剪切应力和剪切速率之间的关系、粘度和剪切速率之间的关系、浓度对粘度的影响、粘度对温度的依赖性,以及粘度的时间稳定性,并且与羧甲基淀粉(CMS)和羧甲基纤维素(CMC)水溶液的粘度性质作了比较。结果表明,PS的粘度与CMS或CMC相近似;在浓度为0.5～1.5％时增稠效果较显著;CMC具有较高的剪切稳定性,PS次之,而CMS较差;PS具有较长的时间稳定性,但热稳定性则较差。     

乙酰化淀粉/DL-丙交酯接枝共聚物的合成及降解性能研究

用醋酸乙烯酯和玉米淀粉反应制备出了不同取代度乙酰化淀粉，再用乙酰化淀粉同DL－丙交酯接枝共聚合成乙酰化淀粉／DL－丙交酯接枝共聚物。研究了原料配比，淀粉取代度对接枝反应单体转化率（C％），接枝率（G％）接枝效率（GE％）和接枝支链数均分子量（Mn)的影响，结果表明在给定的试验条件下接枝共聚反应的C％，G％，GE％和Mn可分别达到40％，225％，80％和1．4万。接枝共聚物在磷酸缓冲溶液和户外土壤掩埋降解实验表明，在160天内样品失重率分别为71％和60％，表明合成的乙酰化淀粉／DL－丙交酯接枝共聚物具有很好的降解性能。     

淀粉聚醚多元醇的合成研究

近年来由于石油价格的上涨,严重地限制了聚氨酯工业的发展。因此用价廉易得的再生资源淀粉代替部分化工产品合成聚醚多元醇,减少对石油产品的依赖性,降低成本,对发展聚氨酯工业和给淀粉寻找新的出路,具有十分重要的现实意义和新的战略意义。     

鲁氏毛霉发酵产物壳聚糖硫酸酯化的研究

利用鲁氏毛霉(Mucor rouxii)3.2545发酵产生壳聚糖,然后用氯磺酸/甲酰胺方法对壳聚糖进行硫酸酯化,当底物壳聚糖用量为1g时,其最佳反应条件为:10mL甲酰胺中氯磺酸添加量为3.0mL;反应温度为70℃;反应时间为3.Oh.其中反应温度对反应的影响最大.在最适反应条件下,壳聚糖硫酸酯的硫含量可以达到16.04%.通过红外光谱分析,发现壳聚糖已经成功地被硫酸酯化,而且结构与肝素相似.此外,所得产物还具有抗凝血和抗血栓的性质,其抗血栓的性质优于肝素.     

双变性淀粉吸附剂的合成及吸附性能研究

以环氧氯丙烷、交联化淀粉和丙烯腈为原料,水为溶剂,硝酸铈铵为引发剂,通过接枝反应合成了双变性淀粉吸附剂。其最佳制备工艺条件是交联化淀粉2g,硝酸铈铵浓度0.004mol/L,丙烯腈浓度0.3774mol/L,接枝温度35℃,接枝时间240min,料液比1:10(W/V)。对制得的双变性淀粉进行金属离子吸附性能评价,发现Cr6 吸附时使溶液处于中性或微酸性环境下,Cu2 吸附时使溶液处于弱碱性环境下,Cu2 的吸附率达到86.3%,Cr6 吸附率达78.2%,Cu2 吸附效果大于Cr6 。     

Synthesis of aliphatic amidediol and used as a novel mixed plasticizer for thermoplastic starch

In this paper,aliphatic amidediol was synthesized and mixed with glycerol used as a plasticizer for preparing thermoplastic starch（AGPTPS）.The yield of aliphatic amidediol was 91%.FF-IR expressed that the mixture of aliphatic amidediol and glycerol formed stronger and stable hydrogen bond with starch molecules compared to the native cornstarch.By scanning electron microscope（SEM）native cornstarch granules were proved to transfer to a homogeneous continuous system.After being stored for a period time at room temperature,the mechanical properties of AGPTPS were also studied.As a mixed plasticizer,aliphatic amidediol and glycerol would be practical to extend TPS application scopes.