淀粉基生物降解高分子材料的制備與性能研究

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1、摘要為了獲得適合包載不同藥劑的淀粉基生物降解高分子材料,本文采用三種方法分別制各了多孔淀粉、淀粉基包囊藥劑緩釋基材和淀粉接枝丙烯酸高吸水性樹脂,并研究了其理化性質(zhì)及應(yīng)用性能。以玉米淀粉為原料,通過(guò)口一淀粉酶處理和酸處理兩種方法制備多孔淀粉。采用掃描電鏡、紅外光譜和X射線衍射對(duì)產(chǎn)物的表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并研究其理化性質(zhì)。結(jié)果表明,淀粉顆粒的表面形成了多孔的結(jié)構(gòu)。多孔淀粉與原淀粉相比,沉降體積減小,抗凝沉性能提高,透光率增大,粘度降低,凍融穩(wěn)定性降低,對(duì)水和油的吸附能力均有較大提高。酶處理多孔淀粉的最佳制備工藝為:酶用量占淀粉干重的O.5%,反應(yīng)溫度50℃,pH值5.8,反

2、應(yīng)時(shí)間24h,淀粉糊濃度40%。酸處理多孔淀粉的最佳制各工藝為:酸用量占淀粉干重的6%,反應(yīng)溫度40℃,反應(yīng)時(shí)間12h,淀粉糊濃度為40%。以改性淀粉和PVA為原料,加入溶劑、交聯(lián)劑和藥劑制備淀粉基包囊藥劑緩釋基材。采用紅外光譜、DSC和X射線衍射對(duì)緩釋基材的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征,并研究其載藥量和藥劑釋放率。結(jié)果表明,改性淀粉和PVA之間已充分交聯(lián),形成了密實(shí)的囊壁將藥劑分子包裹在其中?;牡妮d藥量達(dá)到54.30mgC102/g,包載率高達(dá)92.71%,緩釋性能較好,最長(zhǎng)釋放時(shí)間可達(dá)到13h?;牡淖罴阎苽涔に嚍椋阂愿男缘矸酆蚉VA復(fù)合為原料,PVA與改性淀粉的質(zhì)量比為.0.

3、2:1,PVA聚合度為1750,交聯(lián)劑用量占單體質(zhì)量的1.5%,溶劑與單體的質(zhì)量比為5.9:1,藥劑用量為與單體的質(zhì)量比為3.3:1。采用反相懸浮法制備玉米淀粉接枝丙烯酸高吸水性樹脂。通過(guò)紅外光譜和掃描電鏡對(duì)樹脂的表面形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究其吸液性能。結(jié)果表明:玉米淀粉與丙烯酸發(fā)生了接枝反應(yīng);樹脂呈圓球狀,粒徑大小適中,分散均勻:樹脂微球?qū)φ麴s水的吸收倍率可達(dá)到16669/g,對(duì)殺菌劑一穩(wěn)定性二氧化氯的吸收倍率可達(dá)到1199/g。樹脂的最佳制備工藝為:采用糊化淀粉,淀粉糊化溫度和糊化時(shí)間分別為90℃和30min,玉米淀粉與丙烯酸的質(zhì)量比為15.4%,丙烯酸中和度為80

4、%,水和環(huán)己烷的質(zhì)量比為l:3,分散劑用量為5.5%,攪拌速率733r.min~,引發(fā)劑用量為5mmol/L,交聯(lián)劑用量為0.087%,反應(yīng)溫度70℃,反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)。關(guān)鍵詞:淀粉,生物降解材料,多孔淀粉,囊化,高吸水性樹脂ABSTRACTThreekindsofstarch—basedbiodegradablepolymermaterialsweresynthesizedandcharacterizedinordertocarryandcontr01.releasedifferentmedicaments.Theyweremicroporousstarch、starch—

5、encapsulationmaterialandsuperabsorbentresinbygraftcopolymerizationofstarchandacrylicacid.Inordertoproducemicroporousstarch,tWOpathswerestudiedaswellaStheeffectsof僅-amylasehydrolysistreatmentandacidhydrolysistreatmentontheformationofmicroporousstarchfromcomstarch.Themorphologyandstructureof

6、microporousstarchwascharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)、FourierTransformInfraredSpectroscopy(FTIR)andX.mydiffraction.Physicalandchemicalpropertiesofmicroporousstarchwereanalyzed.Resultsshowedthatmicroporousstructurehadbeenformedonthesurfaceofstarch.Comparedwithnativestarch,micro

7、porousstarchhadlowerretrogration,higherclarity,lowerviscosityandbetterfreeze—thawstability.Intheabsorptionexperimentwithwateroroil,theratioofabsorptionwashigherthannativestarch.Theoptimumreactionconditionstopreparemicroporousbya-amylasewere0.5%massratioofa-amy

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