酯化变性淀粉的制备与应用性能.pdf

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1、第19卷第3期高分子材料科学与工程Vo1.19No.32003年5月POLYMERMATERIALSSIENEANENGINEERINGMay2003酯化变性淀粉的制备与应用性能孙建平1吴洪才1胡友慧2(西安交通大学电信学院1.电子工程系太阳能研究所;2.高分子材料系陕西西安710049)摘要:以醋酸酐为改性剂合成了酯化变性淀粉通过红外光谱验证了该反应的发生G探讨了改性剂用量~反应温度和反应时间对变性淀粉取代基含量的影响G实验结果表明反应体系的最佳反应条件是pH值为8.0~8.5醋酸酐质量为2.0g原淀粉质量为18g反应时间为

2、11h反应温度为35G经改性后的变性淀粉的加工和应用性能都比原淀粉有了较大的改善G关键词:原淀粉;变性淀粉;低取代度;耐水性中图分类号:TG321文献标识码:A文章编号:1000-7555(2003)03-0102-03随着工业生产技术的快速发展原淀粉的称取干燥的变性淀粉约1g加入至250某些性能已不符合新设备和新工艺的要求需mL的锥形瓶中然后加入40mL的乙醇在要对其变性处理以获得更好的应用效果G因而50~0加热30min使样品充分溶胀再近年来变性淀粉已经成为各国研究的热点之加入40mL浓度为0.5mo1/L的氢氧化钠溶一[

3、1~5]G变性淀粉的制备方法有物理法~化学法液并在此温度下保温15min然后将锥形瓶和酶方法G本文采用化学方法用醋酸酐做改性密封于室温放置48h并不断振荡使其完全皂剂合成了一种低取代度的酯化变性淀粉G由于化过量的氢氧化钠用0.5mo1/L的标准盐酸这种变性淀粉的粘度稳定性好~粘着力强可以溶液进行滴定G同时对不含变性淀粉试样的乙用作造纸工业的施胶剂以提高纸张的湿强度醇和氢氧化钠溶液进行空白实验G取代基含量和干强度;此外该变性淀粉还具有成膜性好的计算如下:膜柔软~光亮浆膜的力学性能高等特点因而-3(V1-V2)>10>N>43取代

4、基含量=>100%W还可以广泛用于纺织~食品和化工行业G式中:V空白实验消耗的盐酸(mL);11实验部分V2样品溶液消耗的盐酸(mL);N盐酸浓度(mo1/L);W样品质量(g);431.1变性淀粉的制备在三口烧瓶中加入27mL水搅拌下缓慢H3O-的分子量G加入18g淀粉(St)待形成均匀的淀粉浆后1.3变性淀粉耐水性的测试在一定温度下同时滴加酸酐改性剂(S)和5%准确称取质量为W0的试样片材室温下的氢氧化钠溶液维持体系pH值为8.0~8.5G于水中浸泡1个月取出后干燥称其质量为当改性剂加完后继续搅拌反应一段时间G反应W1G耐

5、水性能用失重率表征计算公式:完成后用稀盐酸将pH值调至4.5左右过失重率=[(W0-W1)/W1]>100%滤~洗涤至中性于105干燥即可得到酯化[6]1.4变性淀粉的红外结构表征变性淀粉G将变性淀粉用溴化钾压片法在A-1.2变性淀粉取代基含量的测试VATAR30型FT-IR仪器上测定其红外光收稿日期:2001-05-15;修订日期:2003-01-17作者简介:孙建平(1975-)男博士.第3期孙建平等:酯化变性淀粉的制备与应用性能l3谱反应的有效碰撞也随之增加从而引起变性淀粉取代基含量的增加2结果与讨论2.3反应温度对产物

6、取代基含量的影响2.反应体系pH值的确定由Fig.2可以看出反应温度低于3C反应过程中变性淀粉对p~值的变化很时取代基含量随着反应温度的升高而增加反敏感如果p~值太大变性淀粉会发生水解应温度为3C时取代基含量达到最大值;当其强碱性条件下的水解机理如下:反应温度继续升高取代基含量随之缓慢下降O这是因为反应过程中淀粉颗粒的结晶区会随着=-starchOCR-O~==温度的升高而发生溶胀破坏反应活性中心随-O着温度的升高而逐渐生成因此取代基含量随starchOCR==着反应温度的升高而增加;但是淀粉颗粒的酯O~化反应是放热反应温度过

7、高不利于淀粉分子O=对氢氧化钠的吸附和活性中心starch--starch-O-RCO~==O--的形成从而引起取代基含量的下降Ona=-所以最佳反应温度为3Cstarch-O~-RCO同样p~值不能太低否则变性淀粉在酸性条件下也会发生水解其水解机理为:O=-starchOCR-~==-O~=starchOCR==O=-starch-RCO~==--starch-~2O==starch-O~2==starch-O~-~-Fig.2Effectoftemperatureofreactiononcontentofdenatured

8、starchsubstituent因此必须严格控制氢氧化钠的加入量研V~O=27mL;mst=l8g;mS=2g;t=llh.2究表明p~值保持在8.8.之间反应才能顺利进行Fig.3Effectoftimeofreactiononcontentofdenaturedstar