淀粉疏水改性技術(shù)的研究進(jìn)展.pdf

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1、第33卷第4期2012年8月化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)JournaloJChemicalIndustry&EngineeringV01.33No.4Aug.,2012淀粉疏水改性技術(shù)的研究進(jìn)展于浩強(qiáng),張艷梅,王曉慧,劉勇旭,孟平蕊,李良波(濟(jì)南大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,山東濟(jì)南250022)摘要:綜述了淀粉疏水改性技術(shù)的應(yīng)用情況及淀粉基降解塑料的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,著重介紹了應(yīng)用較為廣泛的幾種淀粉疏水改性技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其發(fā)展動(dòng)向。關(guān)鍵詞:淀粉疏水改性淀粉基降解塑料中圖分類號(hào):TS231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006—7906(2012)04—0031—04Progress

2、instudiesonthetechnologyofhydrophobicmodificationofstarchy【,Haoqiang,ZHANGYanmei,WANGXiaohui,L兒,Yongxu,MENGPingrui,LJLiangbo(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,UniversityofJinan,Jinan250022,China)Abstract:Theactualapplicationstateofthetechnologyofhydrophobicmodificationofstar

3、chandtheresearchstatusofbi—odegradableplasticsbasedonstarcharereviewed.Severaltechnologiesofhydrophobicmodificationofstarchwhicharewidelyusedanditsprosandconsaredescribedwithemphasis,andthedevelopmentdirectionispointedout.Keywords:Starch;Hydrophobicmodification;Biodegradableplasti

4、csbasedonstarch隨著石油資源的日益減少和價(jià)格上漲,以及環(huán)境污染等因素,可再生資源淀粉的開(kāi)發(fā)利用日趨得到重視[1]。淀粉的疏水改性及其在生物降解塑料中的應(yīng)用成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一,具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?淀粉疏水改性技術(shù)及應(yīng)用由于淀粉自身結(jié)構(gòu)和性能的缺陷,限制了淀粉的應(yīng)用范圍。對(duì)淀粉改性可賦予淀粉新的性質(zhì)和功能,目前改性淀粉已廣泛應(yīng)用于生物降解材料、高分子表面活性劑、食品添加劑、造紙化學(xué)品、醫(yī)藥、化妝品、藥物的緩釋/控釋等諸多領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,世界塑料年產(chǎn)量已超過(guò)1×108t。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2010年我國(guó)塑料

5、制品產(chǎn)量超過(guò)54000kt,其中相當(dāng)一部分是一次性塑料材料。由于其量大、分散、受污染嚴(yán)重,很難回收再利用,絕大部分成為白色垃圾[3]。利用疏水改性淀粉生產(chǎn)淀粉基生物可降解塑料是治理白色污染、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡的有效途徑之一。國(guó)外從.20世紀(jì)60年代起就開(kāi)始研究淀粉基生物降解塑料。英國(guó)Gifin首次報(bào)道將淀粉加入到塑料薄膜中使其具有生物可降解性,并于1973年獲得專利,從而開(kāi)創(chuàng)了淀粉基降解塑料的研究領(lǐng)域,使以淀粉為填料的可降解塑料得到迅速發(fā)展[4]。淀粉基塑料可分為淀粉填充型塑料和全淀粉塑料。淀粉填充型塑料主要依據(jù)英國(guó)Gifin和Otey等專利技術(shù),采用顆粒

6、狀淀粉為原料,以非偶聯(lián)方式與聚烯烴結(jié)合,添加量在15%以下。該類產(chǎn)品缺陷明顯:(1)淀粉與聚烯烴黏附不良、相容性差,影響成品力學(xué)性能;(2)淀粉在配混料中難以分散均勻;(3)淀粉的親水性不利于成品尺寸的穩(wěn)定性;(4)淀粉熱穩(wěn)定性不佳,加工溫度不能過(guò)高,難以加工成膜。針對(duì)以上缺點(diǎn),人們把研究焦點(diǎn)放在對(duì)淀粉的改性上,將淀粉與聚烯烴共混,淀粉含量可提高到40%~50%。全淀粉塑料是將熱塑性淀粉(TPS)、天然淀粉、高直鏈淀粉或直鏈淀粉,在不加聚合物和高溫高濕高壓的條件下進(jìn)行擠塑或注塑得到的,由于材料脆性較大,添加增塑劑難以滿足較高的要求[s]。因此,高填充型淀粉

7、基塑料的發(fā)展前景看好。淀粉基可降解塑料的可降鋸性能主要取決于塑料中淀粉的添加量,增加塑料中淀粉的添加量,不能忽視淀粉與樹(shù)脂的相容性。由于天然淀粉分子中含收稿日期:2012一03一14。作者簡(jiǎn)介:于浩強(qiáng)(1987一),男,山東淄博人,在讀碩士研究生,主要從事淀粉的改性及生物降解塑料的制備。通訊聯(lián)系人:孟平蕊。E—mail:chm_mengpr(萄ujn.edu.crl·32化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)2012年第33卷第4期有大量極性基團(tuán)羥基,因此其與非極性合成高分子聚合物之間的相容性極差,導(dǎo)致淀粉基降解塑料的強(qiáng)度、環(huán)境降解速度以及淀粉填充量均難以得到提高[6]。所以

8、,淀粉疏水改性技術(shù)隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境及資源要求的日益提高而發(fā)展和成熟。

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