超声作用下辛烯基琥珀酸淀粉酯合成工艺及反应机理研究

以木薯淀粉为原料,辛烯基琥珀酸酐为变性剂,采用湿法工艺,在超声作用下制备辛烯基琥珀酸淀粉酯.用单因素实验探索最佳制备工艺条件及酯化反应机理.结果表明,超声作用制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的最佳工艺条件为：超声作用时间30 min,超声功率250 W,酯化pH 8.5,反应温度35℃,在最佳工艺条件下制备所得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度达0.0181,比未施加超声作用所制得的产品取代度提高了28.4％.超声波强化淀粉变性反应机理是超声波的空化效应对木薯淀粉的颗粒结构有一定影响,使淀粉颗粒表面变粗糙,增加了反应物之间的接触面积,强化了酯化反应的发生.     

离子液体介质中OSAS的制备与表征及乳化性质分析

以玉米淀粉（CS）为原料，辛烯基琥珀酸酐（OSA）为酯化剂，在无催化剂条件下，在1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑离子液体（AMIMCl）介质中，通过均相酯化反应制备辛烯基琥珀酸淀粉酯（OSAS）。利用红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重-红外联用仪（TGA-FTIR）、凝胶渗透色谱（GPC）和偏光显微镜（POM）对产物结构、热特性、相对分子质量及乳化性质进行分析。结果表明，制备OSAS的较佳工艺条件为：时间2h，温度90℃，淀粉质量分数6%，OSA与淀粉脱水葡萄糖单元（AGU）摩尔比可根据所需产品的取代度在0.03～0.24范围内选取。FTIR分析表明，CS已成功发生了酯化反应；XRD与SEM证明所得OSAS为无定形形态的细小颗粒聚结物；TGA-FTIR测试表明，在氮气环境中，OSAS中所接入的辛烯基琥珀酸酯基团能稳定至200℃；GPC与POM证明AMIMCl介质中制备的OSAS是优良的大分子乳化剂。     

低取代度碎米淀粉辛烯基琥珀酸酯的工艺分析

碎米淀粉与辛烯基琥珀酸酐酯化生成辛烯基琥珀酸淀粉酯,其是典型的慢消化淀粉,低取代度时可任意比例加入食品。试验分析反应时间、pH、温度、淀粉浓度及辛烯基琥珀酸酐加入量对酯化淀粉取代度的影响;从单因素及工业生产考虑,分别在反应时间3 h、pH 8. 5、反应温度35℃、淀粉乳浓度35%及辛烯基琥珀酸酐用量2%时,酯化取代度较为合适。     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备与结构表征

以木薯淀粉为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,用乙醇溶剂法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-COSAS)。以结合磷含量(CP)、取代度(DS)、黏度(η)为评价指标,探讨STMP用量(占淀粉干基的质量分数),交联时间、交联温度、交联p H值和酯化时间、酯化温度、酯化p H值等因素对CP或DS和η的影响。通过单因素和正交试验,得出制备低黏度N-COSAS的较佳工艺条件:在加入STMP 1.5%时,交联反应的时间、温度和p H值分别为4 h,45℃和10.0,酯化反应的时间、温度和p H值分别为3 h、35℃和8.5。扫描电镜观察显示N-COSAS颗粒表面有明显裂痕,表面被卷起;X射线衍射图谱显示,N-COSAS的相对结晶度为8.24%,晶型属于V型;红外光谱显示,N-COSAS在1570.06 cm–1处出现新的吸收峰,在929.69 cm–1处峰的强度增加,证明在淀粉分子中引入了辛烯基琥珀酸基团和交联键。     

高取代度环烯基琥珀酸淀粉酯的合成研究

根据淀粉的结构和性质可以对其进行改性,从而改善淀粉自身的一些缺陷．扩大它的应用范围。琥珀酸淀粉酯是一种重要的变性淀粉,是由烯基琥珀酸酐和淀粉通过酯化反应制得的,其物理化学特性与淀粉相比发生了很大变化,在工业领域得以广泛应用。常用的淀粉酯有辛烯基琥珀酸淀粉酯SSOS和十二烯基琥珀酸淀粉酯SSDS。 合成烯基琥珀酸酐所用的原料一般通过α-烯烃双键异构化的方法获得。由于核算关键异构化产物的平衡受热力学控制,难以在一次平衡中获得α-烯质量分数低于5％的产物。因此必须采用“全异构化”工艺,但是经济成本过高．实施起来比较困难。现以含有共轭双键的山梨酸为原料,以顺丁烯二酸酐（马来酸酐）为亲二烯加成试剂,发生D-A反应制得环烯基琥珀酸酐。这两种原料价格适当,分布合理,是比较理想的原料。     

改性蜡质玉米淀粉稳定Pickering乳液的制备及应用

采用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对蜡质玉米淀粉(WS)疏水改性制得辛烯基琥珀酸酐改性蜡质玉米淀粉(OSA-WS),以不同取代度OSA-WS制备了稳定的Pickering乳液。测定了OSA-WS取代度(DS)、反应效率(RE)及三相接触角,对其进行了FT-IR、XRD和SEM表征。结果表明,OSA通过与淀粉表面羟基反应对其进行改性并未改变淀粉颗粒结构;随着取代度的增大,淀粉颗粒乳化性增加,制得Pickering乳液稳定性增强;以OSA-WS为乳化剂制得包埋辅酶Q10的Pickering乳液,通过透皮运输实验可知,与辅酶Q10的油溶液相比,包埋辅酶Q10的Pickering乳液更有利于辅酶Q10的透皮运输。     

疏水改性籽粒苋淀粉颗粒稳定的Pickering乳液

利用碱提法从籽粒苋种子中提取了籽粒苋淀粉(St)颗粒,使用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对提取的淀粉颗粒进行疏水改性,得到了两亲性的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA starch)颗粒。通过红外光谱(FTIR)及X射线衍射仪(XRD)对其结构进行了表征。随着改性淀粉颗粒取代度的增加,其疏水性增强。以液体石蜡作为油相,将改性淀粉颗粒作为单一的乳化剂应用于Pickering乳液的制备。当油水体积比为1∶1时,取代度为0.089的改性淀粉颗粒的质量分数为0.5%以上,即可得到优异稳定性的乳液。随着改性淀粉颗粒用量的增加,乳液液滴粒径变小,乳液稳定性增强。     

辛烯基琥珀酸淀粉酯研究现状

辛烯基琥珀酸淀粉酯是淀粉经辛烯基琥珀酸酯化改性后得到的一类酯化淀粉,具有亲水亲油的优良品质,常被用作乳化剂、增稠剂、微胶囊壁材等,应用前景广阔,近年来受到人们的广泛关注。因此,本文对辛烯基琥珀酸淀粉酯的反应机理、理化性质、研究现状等进行综述,以期为辛烯基琥珀酸淀粉酯的进一步研究提供参考。     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的一步法合成及其性能

以非晶木薯淀粉(N-NS)为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,采用一步法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-1-COSAS),测定产物的取代度、结合磷含量、透明度、表观黏度、特性黏度和蓝值,并与三步法合成的非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-3-COSAS)作对比。同时采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对产物的官能团、形貌、结晶结构和热稳定性进行表征。结果表明,N-1-COSAS的取代度、结合磷含量、特性黏度要比N-3-COSAS的大,糊化温度比N-3-COSAS的低;N-1-COSAS与N-3-COSAS在1600 cm–1附近都出现了辛烯基C=C特征吸收峰,表明酯化反应的发生;N-1-COSAS与N-3-COSAS的结晶度均比原淀粉低,峰的弥散程度与N-NS相似;N-1-COSAS与N-3-COSAS颗粒表面比N-NS更加粗糙,且这二者的热稳定性优于N-NS。     

交联辛烯基琥珀酸淀粉酯亲核取代机理与结构表征

以木薯淀粉为原料,环氧氯丙烷和辛烯基琥珀酸酐为变性剂,选用水相法工艺制备交联辛烯基琥珀酸淀粉酯。采用红外光谱、电镜扫描、X射线衍射和差示扫描量热等手段对产物进行结构分析和合成机理研究。结果表明:在pH为7.0～8.5的范围内,产物取代度随着pH值的增大而增大,说明交联酯化符合亲核取代反应机理;红外光谱图中,1718.72cm-1和1570.33cm-1处产生了新的吸收峰,证实在淀粉中引入了辛烯基琥珀酸基团,930.97cm-1处吸收峰强度加强,说明淀粉分子间形成了醚化交联键;淀粉经交联酯化双重变性后受侵蚀的颗粒增多,部分颗粒表面变粗糙,并出现凹陷;交联酯化反应主要发生在淀粉颗粒的非结晶区,对结晶区破坏不明显;交联酯化提高了淀粉的糊化温度和热稳定性。结构分析证明了交联辛烯基琥珀酸淀粉酯兼具交联与酯化双重结构特征,有望能广泛应用于食品及医药行业中。     

羧甲基淀粉的合成研究

用淀粉与氯乙酸在碱性条件下发生醚化反应制备了较高取代度羧甲基淀粉。探讨了反应温度,反应时间,氢氧化钠用量,氯乙酸用量和水分含量等因素对羧甲基淀粉取代度的影,确定了最佳反应条件。结果表明,用乙醇溶剂法制备羧甲基淀粉工艺合理,操作简单,易于控制,产品具有良好的稳定性和较高的取代度,应用前景较好。     

交联淀粉胶粘剂的制备及性能研究

以可溶性淀粉为原料、戊二醛为交联剂、甲苯二异氰酸酯(TDI)为二次交联剂和丁二酸酐为酯化剂,合成了不同改性淀粉胶粘剂(其基体树脂分别为酯化淀粉、交联淀粉、交联酯化淀粉、交联酯化淀粉/TDI和交联淀粉/TDI);然后采用单因素试验法优选出合成改性淀粉胶粘剂的最优方案。结果表明:当基体树脂为交联淀粉/TDI、m(淀粉)=10.0 g、淀粉浓度为10%(相对于水和淀粉质量而言)、w(戊二醛)=w(TDI)=10%(相对于淀粉质量而言)、第一步和第二步反应条件分别为50℃/2 h和150℃/1 h时,相应改性淀粉胶粘剂的综合性能相对最好,其初始干燥速率适宜、储存稳定性良好、粘接强度和耐水性俱佳。     

Processabilities and mechanical properties of surlyn-treated starch/LDPE blends

The esterification of the hydroxyl group of starch with DuPont Surlyn was considered as pretreatment method of starch before blending with polyolefins. In treating starch with Surlyn, two different raction conditions were taken to optimize reaction conditions. First, the esterification reaction was carried out in 110°C xylene with oleic acid as a catalyst. Second, the reaction out in a 90°C mixture of deionized water and xylene with ceric ammonium nitrate(CAN) as an initiator. Starch granules would be swollen above the gelatinization temperature in water. In both cases starch was midified by Surlyn to have good compatibility with low-density polyethylene (LDPE). The mechanical and theological properties were examined for blends of the treated starch and LDPE. This system may be one of the biodegradable polymer blends that sufficiently retain properties as a packaging film.     

丙烯酰胺改性阳离子淀粉的制备及应用研究

对丙烯酰胺（AM）改性阳离子淀粉的工艺条件进行了探索,结果表明最佳条件为：反应温度50℃,反应时间8.0h,阳离子淀粉取代度0.026,AM用量4%。试验证明AM在阳离子淀粉非糊化的条件下也能进行接枝共聚,得到改性阳离子淀粉样品,样品在造纸上应用,应用效果良好。     

氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂的制备与性能研究

以玉米淀粉为原料、过硫酸铵(APS)为氧化剂、APS-亚硫酸氢钠为引发剂、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝共聚单体,制得氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂。采用单因素试验法和正交试验法优选出制备改性淀粉胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:当w(APS)=0.6%、w(总单体)=20%、w(引发剂)=0.6%、反应时间为2.0 h和反应温度为65℃时,改性淀粉胶粘剂的综合性能良好,其耐水时间为200 h、吸水率为60%和黏度为850 mPa.s。     

十二烯基琥珀酸淀粉酯的制备及其性质研究

研究了反应温度、反应时间、体系pH、十二烯基琥珀酸酐用量等条件对酯化反应的影响。采用红外光谱对产品进行了结构表征,结果表明反应后淀粉分子上的确引入了烯基琥珀酸酐基团;用扫描电镜观察产品的颗粒形态,发现十二烯基琥珀酸淀粉酯(SSDS)颗粒表面受到一定程度的破坏。研究了SSDS的性质,结果表明SSDS乳化能力强,而且乳化稳定性比较好,SSDS糊符合假塑性流体特征。     

甲基丙烯酸羟乙酯接枝改性淀粉的制备及性能

甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与降解淀粉(ST)在过硫酸铵(APS)引发下,通过接枝共聚反应,制备了接枝改性淀粉,讨论了APS、HEMA、反应温度和反应时间对接枝效率(GE)和接枝率(GP)的影响。结果表明,在w(ST)=16.4%的水溶液中,当w(HEMA)=5.08%,w(APS)=0.84%时,于50℃反应280 min后,所得接枝改性淀粉的GE和GP分别为40%和27.5%。红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)确证了产物结构。复鞣革应用结果表明,接枝改性淀粉复鞣革的增厚率、丰满度、柔软性、弹性、发泡感等有所提升。接枝改性淀粉复鞣革的力学性能与参考样相当,产物具有复鞣性能。     

阳离子淀粉的干法合成研究

使用溶剂循环方法,研究了季铵型阳离子淀粉的干法合成及性能。将原淀粉加入到乙醇氢氧化钠溶液中,加入醚化剂。控制氢氧化钠与醚化剂的摩尔比为2.8∶1,反应温度为60℃,pH值为11～12,在不断搅拌下反应约5h,用硫酸调节pH值为5～6。冷却、过滤,在60℃下干燥,得季铵型阳离子淀粉。该方法生产过程简便,降低了生产成本,减少了对环境的污染,产品性能稳定,质量进一步提高。     

淀粉糊化对淀粉-丙烯酰胺接枝共聚的影响

比较了糊化前后淀粉结构形态变化对它和丙烯酰胺接枝共聚的反应速率、接枝率、支链分子量的变化及接枝物结构形态的差异,并进行讨论和解释。     

淀粉接枝共聚物的合成与絮凝性能研究

用淀粉与甲基丙烯酸甲酯及苯乙烯单体接枝共聚合成一种新的高分子絮凝剂。共聚物红外光谱表明单体成功接枝到淀粉主链。实验研究了引发剂浓度,淀粉浓度对产物接枝效果的影响。当过氧化氢浓度为0.06 mol/L,淀粉浓度为5%(w/v),产品有较高的接枝率和接枝效率。高岭土悬浊液中的絮凝试验,验证了产品具有优良絮凝性能,并分析相关因素对其絮凝性的影响。