淀粉塑料研究进展

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1、得分：-南京林业大学研究生课程论文2013〜2014学年第二学期课程号：73414课程名称：生态环境科学论文题目：热塑性淀粉材料的研究进展与应用学科专业：材料学学号：3130161姓名：王礼建任课教师：雷文二O—四年五月热塑性淀粉材料的研究进展与应用王礼建（南京林业大学理学院，江苏南京210037）摘要：淀粉与其他生物降解聚合物相比，具有来源广泛，价格低廉，易生物降解的优点因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。本文介绍了淀粉的基本性质、塑化和塑化机理，以及增强体在热塑性淀粉中的应用现状和进展，并对市场应用现状和目前淀

2、粉塑料存在的不足等方面进行了相关的分析。关键字：淀粉塑料；塑化；增强；市场应用ResearchprogressandapplicationofthermoplasticstarchmaterialsWANGLi-jian（CollegeofScience,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China）Abstract:Starchhasanimportantstatusinthebiodegradableplastics9areacomparedwithotherbiode

3、gradablepolymer,becauseithasalotofadvantagessuchasawiderangeofsources,lowcostandeasytobebrokendown.Inthisthesis,introducesthebasicpropertiesofstarch,plasticandplasticizingmechanism,aswellasreinforcementapplicationstatusandprogressofthethermoplasticstarch,andrein

4、forcementapplicationstatusandprogressofthethermoplasticstarch.Aspectsoftheapplicationandthecurrentstatusofthemarketandthepresenceofstarchplasticswereinsufficientcorrelationanalysis.Keywords:Starchplastics;plasticizers;enhanced;marketapplications1淀粉的基本性质淀粉以葡萄糖为结构

5、单元，分子链呈顺式结构，一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是以*1,4■糖昔键连接D・毗喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物，而支链淀粉是在淀粉链上以ot・l,6■糖昔键连接侧链结构的高分子化合物，分子量通常要比直链淀粉的大很多。通常玉米淀粉中直链淀粉占28%,分子量大约为（0.3〜3X"）,占72%的支链淀粉分子量则可以达到数亿［口］。淀粉是一种多拜基化合物，每个葡萄糖单元上均含有三个拜基。分子链通过瓮基相互作用形成分子间和分子内氢键，因此淀粉具有很强的吸水性。淀粉与水分子相互结合，从而形成颗粒状结构，因此淀粉

6、具有亲水性，但不溶于水，从而大量存在于植物体中。淀粉是一种高度结晶化合物，分子间的氢键作用力很强，淀粉的糖苛键在150°C时则开始发生断裂，因此其熔融温度要高于分解温度。图1.1直链淀粉分子结构图1.2支链淀粉分子结构2热塑性淀粉的塑化2.1热塑性淀粉的塑化机理淀粉分子含大量梵基，分子间及分子内部氧键作用很强，对其直接加热，升至理论熔融温度之前，淀粉便开始分解，即淀粉颗粒内的平衡水因升温会而丢失,导致淀粉的分解（通常天然淀粉水分含量约为9%〜12%）。淀粉的热塑性增塑就是使淀粉分子结构无序化，形成具有热塑性能的淀粉树脂

7、。其机理就是在热力场、外力场和增塑剂的作用下，淀粉分子间和分子内氢键被增塑剂与淀粉之间较强的氢键作用所取代，淀粉分子活动能力得到提高，玻璃化转变温度降低。增塑剂的加入破坏了淀粉原有的结晶结构，使分子结构无序化，实现由晶态向非晶态的转变，从而使淀粉在分解前实现熔融，淀粉表现出热塑性⑶。2.2热塑性淀粉的塑化剂塑化剂的作用是降低材料的熔体黏度，玻璃化转变温度及产品的弹性模量，但不改变被增塑材料基本的化学性质。被塑化的淀粉颗粒状结构变小（球晶尺寸变小）甚至消失，球晶结构受到破坏，只剩少数片晶分散于非晶态连续相中。同时，淀粉分

8、子间和分子内的氧键作用被削弱破坏，分子链扩展力提高。淀粉在塑化过程中伴随有二级相变过程一玻璃化相变，淀粉的玻璃化转变温度降低，在分解前可实现微晶熔融，长链分子开始运动，分子间产生相对滑动，并由双螺旋构象变为无规线团构象，聚合物变得有粘性，柔韧，从而使淀粉具有热塑加工的可能性。热塑性淀粉常用的塑化剂有：水，多元醇（丙三醇，乙二醇，丙