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淀粉在高分子材料中的应用研究进展.pdf

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化学工程师 Sum126No3ChemicalEngineer2006年3月 文章编号:1002-1124(2006)03-0029-03 综 淀粉在高分子材料中的 述 应用研究进展* 汪志芬,符新*,方林,张可喜 (华南热带农业大学工学院,海南儋州571737) 摘要:本文介绍了淀粉在塑料、橡胶以及其它高聚物共混物中的应用,综述了国内外有关淀粉应用 于高分子材料的最新研究进展。 关键词:淀粉;塑料;橡胶;共混物 中图分类号:O6361文献标识码:A Researchprogressoftheapplicationofstarchinpolymermaterial* WANGZhi-fen,FUXin*,FANGLin,ZHANGKe-xi (CollegeofTechnology,SCUTA,Danzhou571737,China) Abstract:Thispaperintroducedtheapplicationofstarchinplasticandrubberaswellasotherpolymerblends.The recentresearchdevelopmentofstarchusedinpolymermaterialintheworldisreviewed. Keywords:starch;plastic;rubber;blends 淀粉是一种天然多糖高分子物质,它以颗粒的相差甚远[2]。因此,必须对加入的淀粉进行表面处 形式广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中,是自然界理,使其表面亲水性变为疏水性。根据淀粉改性工 产量最大的产品之一,每年全世界都有上亿吨的产艺的不同可分物理改性淀粉和化学改性淀粉两类。 量。淀粉作为可再生的自然资源,供应稳定、价格低物理改性淀粉是由物理方法处理淀粉再与通用 廉、是食品、造纸、纺织、医药、石油钻井、塑料、精细塑料共混制得。淀粉的物理改性是指淀粉微细化、 化工、包装材料制造等工业的重要原材料。由于其通过挤压机破坏淀粉结构或添加偶联剂、增塑剂、结 良好的生物降解性,被广泛应用于高分子材料中,制构破坏剂(如水、尿素、碱金属氢氧化物或碱土金属 成环境友好材料和制品。氢氧化物)等添加剂以增强淀粉和高聚物的相容性。 加拿大St.Lawence淀粉公司采用硅烷处理淀粉,再 1淀粉在塑料中的应用 加入玉米油氧化剂,以母料方式工业化生产Ecostar。 [3] 11填充型淀粉塑料Griffin等用硅氧烷与淀粉和水的悬浮液混合,溶液 为了改善合成聚合物的降解性和降低成本,将在80下喷雾干燥,得到的粉末与自氧化剂乙酸乙 淀粉以填料的形式分散在合成聚合物基体中可得到酯、油酸混合,再与聚乙烯共混,制成母料,并与聚乙 淀粉填充型生物降解塑料,又称破坏性(崩坏性)塑烯共混挤出,吹塑得到的薄膜即被认为是降解塑料。 [4] 料。此类塑料源于二十世纪70年代英国L.Griffin戴李宗等对用硅烷、钛酸酯和铝酸酯三种偶联剂 的专利技术[1],是目前国内外研究最充分的一类生表面改性处理后的淀粉进行研究,发现淀粉疏水性 物降解塑料,在我国尤其受到重视。作为填充剂的得到极大提高,得到力学性能良好的产品。吴俊 [5] 淀粉可以是原淀粉、物理改性淀粉或化学改性淀粉。等将不同粒度梯度的微细化淀粉疏水化改性后与 由于淀粉是多羟基极性高分子,而与淀粉共混的塑LDPE共混,分析不同粒度微细化淀粉与LDPE共混 料一般为疏水性高分子,极性很小,二者结构和极性体系的相态结构。结果表明:随着淀粉粒度的降低, 微细化淀粉在LDPE中的分散性提高;淀粉粒度降 低有利于改善共混体系的加工性能和力学性能。 收稿日期:2005-12-25 化学改性淀粉在二十世纪80年代末非常活跃, 资金项目:海南省自然科学基金资助课题(50101) 作者简介:汪志芬(1976),女,实验师,在职硕士,从事高分子材料的淀粉经化学改性后添加到塑料中而制得可降解塑 研究。料。对淀粉化学改性的目的就是提高其与塑料的相 30汪志芬等:淀粉在高分子材料中的应用研究进展*2006年第3期 容性,通常是向淀粉分子引入疏水基团,这些基团在剂用淀粉或接枝淀粉,同时选用不饱和脂肪酸或酯 淀粉与PE等高聚物之间起到改善相容性的作用,和多元醇作促氧化剂;用过渡金属螯合物作为生物 常用疏水基团丙烯酸酯类、乙酸乙烯酯、丙烯酸胺降解增敏剂。 等。由于淀粉可以接枝亲水性或疏水性单体而使改国外主要开发公司有:美国Ecostar公司的E 性后的淀粉具有单体聚合物的亲水或疏水特性