微波制備醋酸酯淀粉及其在生物降解塑料中的應(yīng)用研究.pdf

1、淀粉通過(guò)物理、化學(xué)或酶改性可制備生物降解塑料，成為治理白色污染的有效技術(shù)途徑之一。醋酸酯淀粉是變性淀粉的一個(gè)重要品種，與原淀粉相比它具有糊化溫度低，黏度大，透明度好，凝沉性減弱，成膜性好等特點(diǎn)。微波是一種高頻電磁波，由于其頻率與化學(xué)基團(tuán)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)頻率接近，因此，可以使分子構(gòu)象發(fā)生改變，活化某些基團(tuán)，而對(duì)大分子鏈無(wú)損傷，大大加快反應(yīng)速度，近年來(lái)被廣泛用于化學(xué)合成。 本文以玉米淀粉為原料采用微波法制備醋酸酯淀粉，并對(duì)微波法制備醋酸

2、酯淀粉條件進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)所得樣品的性能進(jìn)行了測(cè)定及結(jié)構(gòu)表征，確定了以醋酸酯淀粉為基材合成生物降解塑料的工藝參數(shù)，并對(duì)其應(yīng)用性能進(jìn)行了測(cè)定。 主要結(jié)論如下： 1．通過(guò)單因素試驗(yàn)得到微波法制備醋酸酯淀粉各個(gè)影響因素的最適條件：醋酸酐用量90％，加水量2g，輻射時(shí)間7min，輻射功率200W，NaOH濃度3％。 2．通過(guò)正交試驗(yàn)得到微波法制備醋酸酯淀粉的最佳工藝條件為：醋酸酐用量80％，加水量2g，輻射時(shí)間5mi

3、n，輻射功率200W，取代度為0.1386。 3．利用RVA快速黏度儀分別對(duì)原淀粉和微波輻射合成的醋酸酯淀粉進(jìn)行黏度測(cè)定。結(jié)果表明原淀粉的峰值黏度最低，引入乙酰基后，醋酸酯淀粉的峰值黏度明顯升高，隨著醋酸酯淀粉的取代度的升高，峰值黏度也升高。同時(shí)，原淀粉的成糊溫度最高，隨著取代度的升高，醋酸酯淀粉的成糊溫度降低。取代度0.0830的醋酸酯淀粉峰值黏度達(dá)到4836.00cp，糊化溫度64.5℃。 4．用FT-IR470

4、傅立葉紅外光譜儀分別對(duì)原玉米淀粉，取代度分別為0.0370、0.0837的醋酸酯淀粉進(jìn)行紅外光譜分析，經(jīng)過(guò)對(duì)比可以看出醋酸酯淀粉紅外光譜譜圖在1710cm<'-1>附近有明顯的羰基特征吸收峰，取代度高的比取代度低的特征吸收峰更明顯。 5．對(duì)醋酸酯樣品進(jìn)行掃描電鏡觀察，與原淀粉相比，所得醋酸酯淀粉表面結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，顆粒間形成網(wǎng)絡(luò)鏈狀結(jié)構(gòu)。 6．經(jīng)過(guò)碾片實(shí)驗(yàn)，得出以醋酸酯淀粉/二氧化碳樹(shù)脂共混片材的最佳工藝參數(shù)：前、

5、后輥溫度為175℃、180℃，碾片時(shí)間在6min時(shí)所得到的片材性能最好。 7．對(duì)醋酸酯淀粉/二氧化碳樹(shù)脂共混片材的力學(xué)性能的測(cè)定結(jié)果：當(dāng)醋酸酯淀粉添加量為50％時(shí)得到最佳力學(xué)性能參數(shù)，片材拉伸強(qiáng)度為6.98Mpa，伸長(zhǎng)率為74.31％，撕裂強(qiáng)度為45.87N/mm。 8．對(duì)片材進(jìn)行耐熱水測(cè)試，片材在浸泡后無(wú)明顯形態(tài)變化。 9．采用土埋法進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)，當(dāng)土埋70d后片材失重率90.21％，片材被分解成小顆粒。