聚乳酸/热塑性淀粉多组分生物可降解共混物研究进展

全生物基聚乳酸/淀粉生物可降解材料,同时具有聚乳酸(PLA)的高性能和淀粉(TPS)的低成本,是近年来受到广泛关注的全生物降解高分子体系。由于淀粉具有较强的亲水性,与PLA基体难以相容,使界面的黏附性较差,导致材料的性能恶化; PLA/TPS共混物体系研究的焦点主要是通过改善组分的界面相容性,提高共混物的力学性能。文章对聚乳酸/热塑性淀粉(PLA/TPS)共混物的制备和性能进行介绍,对PLA/TPS二元共混物的力学性能进行了概述,主要总结了增塑剂、无机粒子对PLA/TPS共混物界面结构和力学性能的影响,详细阐述了接枝(嵌段)共聚物、小分子化合物增容PLA/TPS共混物多组分体系的研究进展。高性能聚乳酸/淀粉生物可降解多组分共混物是一种极具开发前景的新型生物可降解塑料。     

淀粉/聚乳酸共混体系的性能研究

采用甘油作增塑剂,以原淀粉(NS)及交联淀粉(CS)为原材料分别制备了热塑性淀粉(TPS)与热塑性的交联淀粉(TPCS),并对NS、TPS、TPCS进行了比较。将NS、TPS、TPCS分别与聚乳酸(PLA)进行共混,制备了PLA/NS、PLA/TPS及PLA/TPCS三种共混物并对三者进行了表征。结果表明,TPCS、TPS对PLA具有增塑效果且TPCS增塑程度更高,而NS则起不到增塑PLA的作用。     

淀粉基生物降解塑料制备研究进展

简介了热塑性淀粉(TPS)的性质,分别总结了TPS/聚乳酸(PLA)共混物、TPS/聚己内酯(PCL)共混物、TPS/醇酸共聚酯共混物、TPS/聚碳酸亚丙酯(PPC)共混物、TPS/聚乙烯醇(PVA)共混物等热塑性淀粉与合成聚合物共混体系研究现状,以及TPS与天然大分子的共混体系研究现状,并提出了淀粉基生物降解塑料目前存在的问题及今后发展方向。     

增塑剂对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

采用柠檬酸三丁酯(TBC)、聚乙二醇(PEG)增塑聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)共混体系,调节PLA的流变性能,改善PLA与TPS相容性、熔融共混特性和共混物的微观结构和力学性能.结果表明:TBC的改性效果比PEG更佳;TBC能增加TPS分散均匀性,相分散尺寸明显变小;TBC改性PLA/TPS的拉伸强度和断裂伸长率明显提高.吸水率较小.     

苹果酸对聚乳酸/热塑性淀粉共混物结构与性能的影响

将天然淀粉用甘油改性后制得了热塑性淀粉(TPS),再通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/TPS共混物。通过SEM、TG、DSC分析和拉伸性能、吸水性能、流变性能测试,研究了苹果酸对TPS和PLA/TPS共混物结构和性能的影响。结果表明:苹果酸能促进淀粉酸解,使TPS分散相尺寸减小,在PLA基体中的分布更加均匀;苹果酸能提高PLA/TPS共混物的拉伸性能;苹果酸对PLA/TPS共混物的玻璃化转变温度、熔融温度及冷结晶温度影响较小;少量的苹果酸可降低PLA/TPS共混物的吸水率。     

聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜的结构与性质研究

将热塑性淀粉(TPS)与聚乙二醇(PEG)、聚乳酸(PLA)共混后,采用溶剂蒸发法制备出完全生物降解的聚乙二醇改性淀粉/聚乳酸薄膜(SPLA)。研究了SPLA膜的力学性能、耐水性,并对薄膜的结构进行了研究,结果表明聚乳酸可以明显改善淀粉基薄膜的耐水性与力学强度;当w(PLA)≤20%时,共混物各组分间有较好的相容性。SPLA膜的玻璃化转变温度低于淀粉和聚乳酸,XRD显示共混膜中淀粉和聚乳酸的颗粒结晶结构均受到破坏。     

聚乳酸/热塑性淀粉共混材料的性能研究

通过熔融共混方法制备聚乳酸(PLA)/热塑性淀粉(TPS)共混材料。研究了TPS用量对PLA/TPS共混材料力学性能、降解性能、热性能和微观形貌等的影响。结果表明,加入TPS在一定程度上能改善PLA韧性不足的问题,PLA/TPS共混材料的降解性能优于纯PLA。当TPS质量分数为10%时,TPS与PLA的相容性较好,PLA/TPS共混材料的综合性能最好,其中,断裂伸长率为37.4%,比纯PLA提高695.7%;冲击强度为5.5 kJ/m2,比纯PLA提高34.1%;熔体流动速率为18.0 g/(10 min),比纯PLA提高4.7%;在60 d的降解率为9.28%,远大于纯PLA的1.30%;失重5%时的温度为172℃,比纯PLA降低161℃;450℃时的质量保持率为11.28%,比纯PLA提高11.06%。     

有机酸酸化淀粉用于聚丁二酸丁二醇酯/热塑性淀粉共混物的研究

采用有机酸、甘油与淀粉进行反应挤出制备热塑性淀粉(TPS),再通过双螺杆挤出制备聚丁二酸丁二醇酯(PBS)/TPS共混物。通过滴定和特性粘数测试研究酒石酸对于TPS性能的影响。又通过SEM、动态流变和力学性能测试,研究不同有机酸对于PBS/TPS共混物的结构与性能的影响。结论表明,有机酸对于TPS的酸解和酯化作用有助于降低TPS在PBS相中的分散尺寸,提高共混物的力学性能。酒石酸可以提高TPS和PBS相容性。     

GMA接枝聚乳酸对聚乳酸/淀粉共混物性能的影响

首先制备了聚乳酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝共聚物(PLA-g-GMA)和丁二酸酐功能化改性淀粉,并利用红外光谱和核磁共振谱对二者的结构进行了表征。进一步通过熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)/改性淀粉/PLA-g-GMA三元共混物,并利用转矩流变仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和万能拉力试验机等手段研究了接枝物对共混物的流变性能、形貌结构、热性能以及力学性能的影响。结果表明,PLA-g-GMA的加入促进了淀粉在PLA基体中的分布,淀粉粒径最小在0.5μm以下;同时也抑制了PLA的热降解,提高材料的力学性能,尤其是断裂伸长率,最高达到260%;另外也抑制了PLA的结晶。     

淀粉/WPUR生物可降解塑料的制备与性能

以玉米淀粉与水性聚氨酯(WPUR)为主要原料,以甘油为增塑剂,采用熔融共混工艺制备了生物可降解热塑性淀粉塑料(TPS)/WPUR共混物。考察了TPS/WPUR共混物的微观结构、成型加工性能、力学性能和耐水性能等。结果表明,WPUR不仅有利于TPS的塑化和改善其熔体流动性,而且也有利于提高其拉伸性能和耐水性。     

利用玉米淀粉制备高取代度阳离子淀粉的研究

利用玉米淀粉,采用半干法制取高取代度阳离子淀粉,并对高取代度阳离子淀粉的合成原理和合成条件进行研究。通过实验,分析讨论反应温度、碱的用量及反应介质条件等因素对阳离子取代度及产品性能的影响,选择并确定反应的最佳条件。实验结果表明：当淀粉和阳离子剂N-（2,3-环氧丙基三甲基氯化铵）（简称GTA）用量分别为11：6（质量比）时,最佳反应条件为：反应时间2．5h,反应温度为90℃,介质条件为：氢氧化钠用量为控制pH值在8-11,异丙醇：水为3：7（体积比）,取代度可达0．55以上,反应效率大于94％。     

机械活化木薯淀粉制备双醛淀粉的研究

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化60 min的木薯淀粉为原料,NaIO4为氧化剂制备双醛淀粉,并以醛基摩尔分数为评价指标,考察活化时间、反应时间、反应温度、氧化剂用量、NaIO4浓度及体系pH等因素对木薯淀粉氧化反应的影响。结果表明,机械活化对木薯淀粉的氧化反应有显著的强化作用。双醛淀粉的醛基摩尔分数随活化时间的延长而增大;活化60 min的淀粉在反应时间90 min、反应温度30℃、n(NaIO4)∶n(AGU)=0.8∶1、NaIO4的浓度0.5 mol/L、体系pH=4的条件下制得的双醛淀粉x(醛基)=95.4%,而在相同条件下,由原木薯淀粉制得的双醛淀粉x(醛基)=58.2%。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对产物的结构进行了表征。     

Starch gelatinization

The dependence of the melting temperature of starch on its concentration in a polymerdiluent mixture was determined. The resultant data were analysed by application of the thermodynamic equations appropriate to a first-order phase transition. It is suggested that this analysis may be used to explain certain features of starch gelatinization.     

冷制氧化淀粉及快干型淀粉粘合剂

本文介绍了用玉米面粉和淀粉制备氧化淀粉的方法及产品性能，产率和应用氧化淀粉配制氧化淀粉合剂，上浆剂等的方法，该氧化淀粉广泛用于瓦楞 纸箱，贴面瓦楞 纸板，造纸工业的施胶及纺织经纱上浆剂等的配制，要以代替铴花碱，ＰＶＡ粘合剂及白乳胶。     

抗酶解淀粉

抗酶解淀粉有特殊的生理功能和营养价值,在医学上能预防肠癌、糖尿病等非传染性疾病。它应用于焙烤食品、挤压食品和保健食品中,可降低休闲食品表面涂层的脆性、增大谷物食品的膨化体积、开发高品质的功能性保健食品。另外,它还可用作食品增稠剂,在粘稠的不透明饮料中既不会产生沙砾感,也不会掩盖饮料风味。     

双醛淀粉

双醛淀粉具有广阔的应用领域,本文介绍了其在造纸工业、建筑材料、纺织工业、薄膜、皮革工 业、感光记录材料、医药卫生、食品及饲料等方面的用途。国内目前只在医药方面有少量应用。由于制取双醛 淀粉使用的高磺酸钠价格较贵,所以对于工业化生产必须解决好高碘酸钠的回收再生问题。     

利用机械活化木薯淀粉制备淀粉磷酸酯的工艺研究

由于淀粉是一种多晶高聚物,其颗粒中一部分分子排列成疏松的非晶区,另一部分分子则排列成高度有序的结晶区,磷酸盐不易深入到颗粒内部,反应往往只能发生在颗粒表面,导致淀粉反应活性和反应效率较低,难以得到高取代度的产物.今利用自制的搅拌球磨机将普通木薯淀粉进行机械活化预处理,正磷酸盐为酯化剂,尿素为催化剂,干法制备淀粉磷酸酯.探讨了活化时间、磷酸盐用量、pH值、反应温度、反应时间和尿素用量对取代度(DS)和反应效率(RE)的影响,确定了最佳反应条件:活化时间1.5 h,磷酸盐用量12%,pH4.5,反应温度150℃,反应时间2 h,尿素用量2%.研究结果表明:机械活化预处理方法能显著提高木薯淀粉磷酸酯的DS和RE,表明机械活化能有效地提高木薯淀粉的化学反应活性.最佳工艺条件下木薯淀粉磷酸酯的DS和RE为0.0900和0.933.     

羧甲基淀粉钠/马铃薯淀粉交联微球的合成

以三偏磷酸钠为交联剂,合成了羧甲基淀粉钠/马铃薯淀粉交联微球。通过红外光谱、扫描电子显微镜以及吸水率的测定对产物进行了表征。结果表明:交联微球中羧甲基淀粉钠的含量越高,交联微球的吸水率越高。当交联剂用量为6%时,微球的形态和粒径分布最好。     

正交优化制备酯化淀粉

以马铃薯淀粉为原料,醋酸乙烯酯为酯化剂,制备低取代度醋酸酯淀粉。研究了各反应因素对产品取代度的影响,用正交试验,确定了其最佳工艺条件,即反应体系pH值10.5~11.5,反应温度26℃,反应时间1 h,酯化剂用量1.5 g。