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1、DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.04.040安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2011,39(4):2314-2316责任编辑郑丹丹责任校对傅真治淀粉塑化改性的机理及研究进展台立民,韵卓(辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000)摘要综述了淀粉塑化改性的主要方法和研究进展,并对改性方法进行分析,展望了淀粉塑化改性的发展趋势。关键词塑料;降解;淀粉;塑化改性;发展趋势中图分类号S37文献标识码A文章编号0517-6611(2011)04-02314-03
2、ResearchProgressesandMechanismofPlasticizingModificationofStarchTAILi-minetal(CollegeofMaterialScienceandEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,Fuxin,Liaoning123000)AbstractThispaperintroducedthemethodsandtheresearchprogressofplasticizingmodificationofstarch,andanaly
3、zedwaystoimprove.Inaddition,thetrendoftheresearchinthefuturewaselaborated.KeywordsPlastic;Biodegradation;Starch;Plasticizingmodification;Trend近年来,各种各样的合成高分子塑料制品给人们的生活带来了许多方便,但是随着塑料产量的迅速增长,废弃的塑料———“白色污染”给环境带来了极大的危害;同时,用于合成高分子材料的石油资源正面临着日益枯竭的威胁。为了控制“白色污染”对环境造成的危害,许多国家都投
4、入了大量的人力和物力致力于“白色污染”的焚烧处理、填埋和回收再利用,但是焚烧会产生有害气体和黑烟,填埋在日后也会污染土壤,回收再利用只适合那些价格较高、产量少的特殊塑[1]料。因此,治理“白色污染”是一项庞大的工程,对于难以回收、数量大、分布广的塑料制品采用可降解塑料来制造,使图1直链淀粉分子结构其在自然坏境中容易被消化,是消除“白色污染”的重要措Fig.1Molecularstructureofamylose[2]施。随着人类对于生存环境和可持续发展的关注,开发可[3]降解塑料制品已成为高分子工业研究热点之一。淀粉作为一种可再生
5、资源在全世界范围内分布非常广泛,而且相对于石油树脂,它的价格十分便宜。淀粉改性产[4]品在某些方面可以替代普通塑料,用它作原料可以大大降低塑料工业对石油工业的依赖性;同时淀粉是天然高分子化合物,具有无毒安全等特点,在各种环境中都具备完全生物降解的能力,淀粉分子降解或灰化后形成二氧化碳气体,不会对空气和土壤产生危害。通过一定工艺方法使淀粉热塑化可以接近或达到传统塑料的力学性能,这不但对环保和人类生存环境可持续发展具有积极意义,而且还会促进农业产图2支链淀粉分子结构[5]Fig.2Molecularstructureofamylope
6、ctin业结构的调整和农村经济的发展。存在氢键,分子作用力很强,所以溶解性差,亲水但不易溶于1淀粉的化学结构及性质[8]水。干淀粉的玻璃化温度和熔点都高于其热分解温度,直淀粉是多糖类化合物,是绿色植物经光合作用由水和二接加热没有熔融过程,所以天然淀粉不具备热塑加工性能,氧化碳形成的,主要富集于种子、块根、块茎等植物器官[6-7]无法在制作塑料制品的机械中进行加工,要使其具有热塑加中。按照其分子的形状可以分为直链淀粉和支链淀粉。工性能就必须使其分子结构无序化。淀粉的塑化改性主要直链淀粉(图1)主要是线型的α-1,4-葡萄糖苷键连接的
7、葡[9]56有化学增塑、物理增塑和热塑性增塑等方式。萄糖聚合物,相对分子质量为1×10～1×10;而支链淀粉2淀粉的增塑方法及研究进展(图2)是由α-1,4-葡萄糖苷键和α-1,6-葡萄糖苷键以及少量2.1淀粉的化学增塑机理及研究进展淀粉的微观结构是的α-1,3-葡萄糖苷键连接的具有分支结构的葡萄糖聚合物,79以葡萄糖基组成的大分子环式主链,呈刚性,柔韧性很差,玻相对分子质量要比直链淀粉高许多,为1×10～1×10。璃化温度(Tg)高。淀粉大分子结构中的羟基和苷键决定其淀粉是具有一定刚性的天然高分子材料,其高分子链中化学性质,这也
8、是淀粉具有各种变性可能性的内在因素。在淀粉分子中位于葡萄糖残基的伯、仲碳原子上的羟基的含量作者简介台立民(1963-),男,辽宁阜新人,教授,硕士生导师,从事达到31.5%,因此淀粉具有多元醇的性质,可通过官能团反精细化学品和功能高分子材料的开发研
