一種提高淀粉塑料耐水性的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高淀粉塑料耐水性的方法。屬于可再生生物質(zhì)資源的高附加值利用。該方法首先將三氟乙酸酐作為內(nèi)增塑劑加入淀粉中，使淀粉與三氟乙酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯基，同時在淀粉分子表面接上氟原子，再通過甘油外增塑，進(jìn)而通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，從而得到三氟乙酸酐內(nèi)增塑的淀粉塑料。三氟乙酸酐中含有氟原子，而氟原子具有比較低的表面能，因此利用三氟乙酸酐中的酸酐基團(tuán)使氟原子接枝到淀粉分子表面，能夠改善淀粉塑料的耐水性。
【專利說明】一種提高淀粉塑料耐水性的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于淀粉塑料的高附加值利用領(lǐng)域，涉及一種改性淀粉塑料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 淀粉分子是由葡萄糖單元組成的，每個單元都有3個親水的羥基。天然淀粉分子 間存在氫鏈，溶解性很差，親水但并不易溶于水。加熱時沒有熔融過程，300°c以上分解。然 而淀粉可以在一定條件下通過物理過程破壞淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使淀粉分子變得無序化。這種 淀粉和天然顆粒狀淀粉不同，加熱可塑，所以有人稱之為熱塑性淀粉（TPS)。然而，當(dāng)天然淀 粉轉(zhuǎn)變?yōu)門PS后，由于原淀粉分子間的氫鍵斷裂，使得許多羥基處于較為自由的狀態(tài)，從而 大大增加了TPS的親水性。耐水性差是當(dāng)前TPS塑料在應(yīng)用中存在的突出問題，對力學(xué)性 能等方面也有一定的影響。
[0003] 對淀粉進(jìn)行酯化反應(yīng)是改進(jìn)淀粉耐水性的方法之一。三氟乙酸酐中含有氟原子， 而氟原子具有比較低的表面能，因此利用三氟乙酸酐中的酸酐基團(tuán)使氟原子接枝到淀粉分 子表面，能夠改善淀粉塑料的耐水性。本實驗就是利用三氟乙酸酐這種特點，使其對淀粉進(jìn) 行內(nèi)增塑，甘油對淀粉進(jìn)行外增塑，進(jìn)一步用雙螺桿擠出機(jī)制備熱塑性淀粉塑料。
[0004] 探索和開拓可再生的生物質(zhì)資源應(yīng)用的新領(lǐng)域以及對熱塑性淀粉的增強(qiáng)研究，都 是當(dāng)前與今后國內(nèi)外研究的熱點課題。目前，用以甘油作為外增塑劑，三氟乙酸酐作為內(nèi)增 塑劑，并用來改善淀粉塑料耐水性的研究還未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明首先將淀粉與三氟乙酸酐按一定比例混合均勻并密封一段時間，再與甘油 按一定比例混合，然后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出，從而得到改良耐水性的淀粉塑料。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的制備方法是：
[0007] 1)淀粉的塑化
[0008] 三氟乙酸酐中含有氟原子，而氟原子具有比較低的表面能，因此利用三氟乙酸酐 中的酸酐基團(tuán)使氟原子接枝到淀粉分子表面，能夠有效地改善淀粉塑料的耐水性。反應(yīng)方 程如圖所不：
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高淀粉塑料耐水性的方法，其特征在于：改良的熱塑性淀粉塑料是按照下列 步驟獲得的： 稱取300g淀粉，加入三氟乙酸酐（0. 3?0. 9g)，混合均勻后，密封放置24h，再與100g 的甘油混合，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)高溫剪切條件下擠出，各區(qū)溫度為110?115°C (從喂料口到 磨口）。切粒，注塑為啞鈴狀樣條，注塑機(jī)各區(qū)溫度分別為120?130°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三氟乙酸酐內(nèi)增塑的淀粉塑料的制備方法，其特征在 于：淀粉與三氟乙酸酐混合均勻后要密封反應(yīng)24h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三氟乙酸酐內(nèi)增塑的淀粉塑料的制備方法，其特征在 于：三氟乙酸酐在淀粉塑料的質(zhì)量為0. 3?0. 9g(即玉米淀粉質(zhì)量的0. 1 %?0. 3% )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三氟乙酸酐內(nèi)增塑的淀粉塑料的制備方法，其特征在 于：雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)溫度為110?115°C (從喂料口到磨口）。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三氟乙酸酐內(nèi)增塑的淀粉塑料的制備方法，其特征在 于：注塑機(jī)各區(qū)溫度為120?130°C。
【文檔編號】C08B31/04GK104277248SQ201310281976
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月4日
【發(fā)明者】郭斌, 姜海天, 王禮建, 唐皞, 薛嵐 申請人:南京林業(yè)大學(xué)