微波制備醋酸酯淀粉及其在生物降解塑料中的應用研究.pdf

1、淀粉通過物理、化學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。微波是一種高頻電磁波，由于其頻率與化學基團的旋轉(zhuǎn)振動頻率接近，因此，可以使分子構(gòu)象發(fā)生改變，活化某些基團，而對大分子鏈無損傷，大大加快反應速度，近年來被廣泛用于化學合成。 本文以玉米淀粉為原料采用微波法制備醋酸酯淀粉，并對微波法制備醋酸

2、酯淀粉條件進行了優(yōu)化，對所得樣品的性能進行了測定及結(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)，并對其應用性能進行了測定。 主要結(jié)論如下： 1．通過單因素試驗得到微波法制備醋酸酯淀粉各個影響因素的最適條件：醋酸酐用量90％，加水量2g，輻射時間7min，輻射功率200W，NaOH濃度3％。 2．通過正交試驗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快速黏度儀分別對原淀粉和微波輻射合成的醋酸酯淀粉進行黏度測定。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，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原玉米淀粉，取代度分別為0.0370、0.0837的醋酸酯淀粉進行紅外光譜分析，經(jīng)過對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．對醋酸酯樣品進行掃描電鏡觀察，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)過碾片實驗，得出以醋酸酯淀粉/二氧化碳樹脂共混片材的最佳工藝參數(shù)：前、

5、后輥溫度為175℃、180℃，碾片時間在6min時所得到的片材性能最好。 7．對醋酸酯淀粉/二氧化碳樹脂共混片材的力學性能的測定結(jié)果：當醋酸酯淀粉添加量為50％時得到最佳力學性能參數(shù)，片材拉伸強度為6.98Mpa，伸長率為74.31％，撕裂強度為45.87N/mm。 8．對片材進行耐熱水測試，片材在浸泡后無明顯形態(tài)變化。 9．采用土埋法進行降解實驗，當土埋70d后片材失重率90.21％，片材被分解成小顆粒。