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.     

羟丙基乙酰化双淀粉己二酸酯的制备

采用已二酸与乙酸酐对木薯淀粉进行改性制备乙酰化双淀粉己二酸酯,得出最佳工艺条件为:淀粉乳初始浓度30%,pH8,反应时间90min,混合酸酐加入量4.5%,羟丙基取代度为0.1264,酯化取代度为0.031。考察了羟丙基乙酰化双淀粉己二酸酯的凝沉性、冻融稳定性和透明度,其中抗凝沉性和冻融稳定性都有了很大的提高,溶解度和透明度略微降低。     

机械活化固相共反应剂法制备硬脂酸淀粉酯

以木薯淀粉为原料,硬脂酸为酯化剂,乙酸酐为共反应剂,采用机械活化共反应剂法制备硬脂酸淀粉酯。以取代度为评价指标,考察共反应剂用量、酯化剂用量、预反应温度、预反应时间、酯化反应时间等对酯化反应的影响,并用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行表征。实验表明,硬脂酸和乙酸酐摩尔比1∶1. 5,酯化剂用量为30%淀粉干基,预反应温度80℃,预反应时间1 h,机械活化温度60℃,机械活化时间1 h,得到淀粉酯最高取代度为0. 086 7。红外光谱与核磁表明淀粉成功酯化,并同时含有乙酰基与硬脂酸基两种不同长度的碳链。     

机械活化固相共反应剂法制备硬脂酸淀粉酯

以木薯淀粉为原料,硬脂酸为酯化剂,乙酸酐为共反应剂,采用机械活化共反应剂法制备硬脂酸淀粉酯。以取代度为评价指标,考察共反应剂用量、酯化剂用量、预反应温度、预反应时间、酯化反应时间等对酯化反应的影响,并用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H NMR)对产物进行表征。实验表明,硬脂酸和乙酸酐摩尔比1∶1. 5,酯化剂用量为30%淀粉干基,预反应温度80℃,预反应时间1 h,机械活化温度60℃,机械活化时间1 h,得到淀粉酯最高取代度为0. 086 7。红外光谱与核磁表明淀粉成功酯化,并同时含有乙酰基与硬脂酸基两种不同长度的碳链。     

尿素缓释膜材料高取代醋酸酯淀粉的研制

采用醋酸酐作为酯化剂,吡啶作为活化催化剂,液相均相催化反应技术制备尿素缓释膜材料高取代度(DS)醋酸酯淀粉。分别考察制备过程中单一影响因素对醋酸酯淀粉取代度的影响关系,并结合正交实验得出影响因素结论与最佳反应条件。醋酸酐用量是影响醋酸酯淀粉取代度的主要因素,吡啶用量、活化时间和反应时间对取代度的影响为次要因素。最佳反应条件:可溶性淀粉20g,吡啶用量30mL,活化时间1h,醋酸酐用量60mL,反应时间1h,在此条件下制得的醋酸酯淀粉的取代度DS=2.94。     

微波法合成木薯淀粉马来酸酐酯

在微波辐照的条件下,以马来酸酐为原料与木薯淀粉发生酯化反应合成马来酸淀粉酯。研究反应温度、反应时间、吡啶和酸酐用量对取代度的影响。实验表明：当淀粉用量为5．00g,马来酸酐用量0．45（n／n0）,吡啶用量0．3（mL／g）,反应温度为100℃,反应时间为5min时,可以快速得到取代度为0．189的酯化产物,FTIR谱图验证了马来酸淀粉酯的结构。     

反应共混制备木薯淀粉马来酸酯的工艺研究

以木薯淀粉为原料,甘油为增塑剂,马来酸酐(MA)为酯化剂,通过密炼机熔融反应共混制备木薯淀粉马来酸酯。研究了密炼时间、温度、转速及马来酸酐加入量对淀粉酯取代度(DS)的影响,并采用FTIR对淀粉酯的结构进行表征。实验结果表明,取代度随着密炼温度的升高和密炼时间的延长而增大,当密炼温度为130℃或密炼时间为12.5min时取代度变化变得比较平缓;随着密炼转速的增大,取代度先增大后减小,转速为70r·min-1时达到最大值;随马来酸酐含量的增加取代度近似呈线性增长。FTIR结果表明马来酸酐成功接枝到淀粉链上。     

淀粉/聚丙撑碳酸酯/马来酸酐酯化淀粉完全生物降解塑料的研究

制备了马来酸酐酯化淀粉,红外光谱分析证明淀粉进行了酯化反应,讨论了影响酯化淀粉接枝率的各种因素,确定了马来酸酐酯化淀粉的最佳反应条件。同时制备了淀粉/聚丙撑碳酸酯/马来酸酐酯化淀粉完全生物降解塑料,研究了酯化淀粉加入量对共混物的力学性能和微观形态的影响。结果表明:加入马来酸酐酯化淀粉后,改善了淀粉和聚丙撑碳酸酯的相容性,共混物的力学性能有很大提高。     

马来酸酯淀粉对热敏感型纤维的低温粘合强度

碱性条件下,以马来酸酐为酯化剂,制备了一系列具有不同取代度的马来酸酯淀粉,探讨了取代度和温度对淀粉与纤维粘合强度的影响。结果表明,淀粉经马来酸酯变性,改善了淀粉对热敏感羊毛和粘胶纤维在较低温度下的粘合强度,且随着取代度的增加,粘合强度均逐渐增大;随着温度的降低,粘合强度下降的趋势均得到缓解。马来酸酯淀粉取代度0.04,温度50⁶5℃为宜。     

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。     

乙酰化己二酸交联玉米淀粉的研究

通过优化实验方法研究了乙酰化己二酸交联玉米淀粉的制备方法。通过测定乙酰基取代度和交联度,分析了各因素对淀粉性质的影响。得出了最佳的工艺条件:淀粉100 g,混合酸酐8 g,pH值控制在9左右,温度在35℃,反应时间为1 h。     

高取代度玉米淀粉醋酸酯的合成与表征

以玉米淀粉为原料,醋酸酐为酯化剂,甲烷磺酸为催化剂,制备高取代度淀粉醋酸酯。研究了反应条件对产品取代度和结构的影响。结果表明:在n(淀粉葡萄糖基)∶n(醋酸酐)=1∶5.18,甲烷磺酸0.003 5 mol,反应温度75℃的条件下反应3 h,合成了取代度2.83的淀粉醋酸酯。用FTIR和1HNMR方法研究了淀粉醋酸酯的化学结构。FTIR分析表明,随着取代度的增加淀粉醋酸酯的特征峰逐渐增强;根据1HNMR谱峰的变化计算了淀粉醋酸酯的取代度,与化学滴定法测定的取代度一致;通过X射线衍射、偏光显微镜分析表明,酯化反应过程中破坏了原淀粉的结晶结构,生成了具有非晶态结构的淀粉醋酸酯。该淀粉酯已经过扩大生产,性能良好。     

干法制备高取代度高黏度的淀粉顺丁烯二酸单酯

设计使用原子经济性反应制备了高取代度高黏度的淀粉顺丁烯二酸单酯。首先对淀粉进行交联、碱化前处理,然后与顺丁烯二酸酐混合反应,干法制备高取代度、高黏度的淀粉顺丁烯二酸单酯。通过条件优化实验,在交联度为5%的淀粉碱化后pH=12,淀粉葡萄糖基与顺丁烯二酸酐的摩尔比n(ST)∶n(MA)=1∶0.8,含水量w(H2O)=17%,反应温度80℃,反应时间5h的条件下,得到取代度0.59的产品,反应效率74%,黏度高达28000mPa·s。这是制备生物质淀粉精细化学品的有益尝试。     

正交优化制备酯化淀粉

以马铃薯淀粉为原料,醋酸乙烯酯为酯化剂,制备低取代度醋酸酯淀粉。研究了各反应因素对产品取代度的影响,用正交试验,确定了其最佳工艺条件,即反应体系pH值10.5~11.5,反应温度26℃,反应时间1 h,酯化剂用量1.5 g。     

高直链淀粉醋酸酯的合成与表征

以高直链玉米淀粉为原料 ,甲磺酸为催化剂 ,制备一系列不同取代度的淀粉醋酸酯 ,研究了不同反应时间、温度、催化剂用量等对取代度的影响。结果表明 :反应时间越长 ,取代度越大 ,特性粘度变小 ;随着反应温度的升高 ,取代度增大 ,但特性粘度却明显降低 ;随着酸与酸酐用量的提高 ,取代度逐渐提高 ,特性粘度下降 ;增加 MSA用量 ,可大大提高取代度。应用 FTIR、XRD、DSC等近代测试手段 ,对淀粉醋酸酯样品进行了结构表征。     

脂肪醇聚氧乙烯醚改进湿法制备羟丙基木薯淀粉

以木薯淀粉为原料,以l,2-环丙烷为醚化剂,用脂肪醇聚氧乙烯醚为改进剂湿法常温制备木薯淀粉。探讨了各反应因素对产品取代度的影响,用正交试验确定了最佳制取条件。     

高取代度淀粉醋酸酯的合成及表征

采用活化淀粉作为原料,醋酸酐作为酯化剂,浓硫酸作为催化剂,在冰醋酸溶剂体系中合成了高取代度淀粉醋酸酯,通过正交实验探讨了各因素与取代度的关系。实验发现,淀粉活化预处理有利于高取代度淀粉醋酸酯的合成;醋酸酐用量是影响淀粉醋酸酯取代度的主要因素,反应温度和催化剂用量是次要因素;最佳反应条件:活化淀粉15.87 g,反应温度70℃,醋酸酐用量28 g,催化剂浓硫酸用量0.7 g,在此条件下制得的淀粉醋酸酯的取代度DS=2.465。通过扫描电镜对淀粉醋酸酯与淀粉的结构进行了观察,发现其聚集态与原淀粉相比发生本质改变,表面疏松多孔,比表面积增大,因此产品具有较好的溶剂溶解性能。     

超声波强化制备高取代度大米淀粉乙酸酯

高取代度乙酸酯(DS>2)由于其热塑性及疏水性, 在高分子领域应用广泛。以大米淀粉为原料, 对甲苯磺酸为催化剂, 在冰乙酸/乙酸酐体系中, 采用了超声强化方法制备高取代度乙酸酯淀粉, 并用FTIR、XRD 和SEM对产物进行表征。考察了超声作用时间、超声温度、超声功率对大米淀粉乙酸酯取代度(DS)的影响, 并用响应面法对超声条件进行了优化, 得到的最佳工艺如下:超声时间为15.67min, 超声温度为31.33℃, 超声功率为85.60W, 在此条件下, 得到的乙酸酯淀粉的取代度为2.77。由FTIR图谱可知, 乙酸酯淀粉在1750cm^-1、1433cm^-1、1375cm^-1及1239cm^-1处出现了乙酰基的特征峰, 证明成功地制得了高取代度乙酸酯淀粉。XRD和SEM结果表明, 乙酰化后淀粉的结构完全被破坏。研究结果为高取代度淀粉乙酸酯的工业生产提供了依据。     

高取代度羧甲基淀粉的制备

用玉米淀粉、氯乙酸和氢氧化钠为原料，在乙醇溶剂中反应制备了取代度为０．６的羧甲基淀粉。采用正交设计试验考察了物料配比、反应温度、反应时间对产物取代度的影响，确定了最佳反应条件。