马铃薯淀粉疏水化改性研究

目的通过正交实验找到淀粉疏水化改性的最佳实验方案和工艺条件。方法利用氧化法、交联法和酯化法对马铃薯淀粉进行疏水化改性;利用正交设计助手(Ⅱ)3.1筛选出制备改性淀粉的最佳实验条件组合,得到吸水率和黏度性能的最优方案为交联法;用SPSS13.0进一步对交联法实验数据进行单因素分析和方差分析。结果交联改性将马铃薯淀粉的吸水率降低了43.44%,在液体石蜡中的黏度降低了70.54%;综合考虑吸水率和黏度等2个指标及实际可操作性,得到最佳工艺条件:水浴温度为55℃,p H值为11,环氧氯丙烷和淀粉干基的质量比为1.5∶100,此时得到的疏水化改性淀粉吸水率为20.96%,黏度为156 m Pa·s。结论制备疏水化改性淀粉的最佳方法为交联法,并得到了最佳工艺条件,为提高淀粉疏水化性能的研究提供了依据。     

淀粉疏水改性及其应用

传统变性淀粉只有单一的亲水性质,淀粉的疏水改性成为该领域的研究热点之一,介绍了国内外淀粉疏水改性的研究现状及存在的问题,认为淀粉疏水改性要重点解决低成本、环境友好制备高取代度的产物.     

疏水改性羟丙基胍胶的制备及性能

在碱性条件下,以溴代十六烷(C16H33Br)为醚化剂、羟丙基胍胶(HPG)为原料制备了疏水改性羟丙基胍胶(Hm-HPG-R16),确定各原料最佳质量比m(HPG)∶m(C16H33Br)∶m(NaOH)=3∶3∶0.25。Hm-HPG-R16样品的外观形貌较HPG更加规整。HPG和Hm-HPG-R16溶液性能研究表明,当溶液浓度高于临界缔合浓度cac时,Hm-HPG-R16溶液表观黏度(η)随浓度的增加趋势较HPG大,且溶液的稳定性较HPG得到了很大改善。     

高流动性、强疏水性淀粉的制备及性能

采用干法改性处理技术对玉米淀粉进行改性处理,制备得到具有高流动性及强疏水性的玉米淀粉。通过活化指数、接触角、流动时间及休止角等指标,对改性前后玉米淀粉的流动性及疏水性进行评价。结果表明,经过改性处理,玉米淀粉由亲水性表面转变为强疏水性表面,并且改性后的玉米淀粉具有了良好的流动性。X射线衍射(XRD)测试结果表明,改性处理并没有改变玉米淀粉的结晶结构,只是改变玉米淀粉的表面性质。     

仿生超疏水涂层的制备及其性能

目前,超疏水涂层多采用含氟低表面能化合物制备,成本较高,工艺较复杂,限制了其推广应用.为此,通过在环氧酚醛涂料中加入具有疏水作用的表面活性剂和微米轻质碳酸钙颗粒改变涂料的表面状态,在碳钢表面制备了具有仿荷叶表面结构的疏水涂层.利用扫描电镜和接触角测定仪对涂层的表面形貌和疏水性能进行了表征.结果表明:涂层的结构与荷叶表面的的乳突结构具有较好的一致性,水滴在涂层表面的接触角得到了显著提高;涂层具有良好的疏水功能.     

采用表面凝胶化技术制备超疏水性涂膜

采用表面凝胶化技术制备了超疏水性涂膜.在醇溶性氟化聚合物溶液中,在水量不足的酸性条件下,掺杂聚四氟乙烯(PTFE),得到了杂化复合溶胶.涂敷后,以表面凝胶化技术为手段,在涂层表面形成了微米和纳米相结合的阶层结构膜.TEM和XPS证实了凝胶化只在膜表面发生,SEM和AFM观察到膜表面的形貌与天然荷叶表面极其相似.该方法制备的涂膜对水的接触角高达155°,并具有良好的力学性能,可用于制备超疏水性功能化膜材料.     

改性淀粉膜的制备及生物降解性能

以控制释放肥料为模型,采用膜失重率法、膜形态分析法和CO2产量测定法考察了不同成膜因素如取代度、铸膜液溶剂及铸膜液浓度对酯化改性淀粉膜生物降解性能的影响。结果表明,改性淀粉取代度越高,铸膜液溶剂挥发性越低,铸膜液浓度为16%时,膜土壤降解速率越小。30℃恒温时,初步优化的改性淀粉膜在土壤中30d失重率为20%,21d降解成CO2的比率为1.98%。改性淀粉膜在土壤中能降解且有较小降解速率,能够满足控制释放肥料对膜降解性的要求。     

新型陶瓷基复合超疏水涂层的制备及其性能

为了研究开发新型超疏水涂层的制备方法,改善涂层的结构与性能,以Al₂O₃-40%TiO₂(AT40)、PFA(全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)粉末为原始材料,采用大气等离子喷涂(APS)技术,并调整电流、氩气流量等喷涂参数,在铝合金基体表面制备了两种不同的AT40/PFA复合超疏水涂层。利用相对应的测试仪器及分析手段对喷涂态涂层的相组成、显微结构、摩擦系数及基本性能等进行了表征分析。结果表明,两种涂层的相组成均为C₂₀F₄₂、Al₂TiO₅及少量的γ-Al₂O₃、α-Al₂O₃相;涂层表面均为圆形和椭圆形的粒状突起结构,其中突起结构的表面均存在类似荷叶表面结构的二元微纳米乳突结构,其表面粗糙度为9.3 μm和12.41 μm;所得涂层具有良好的综合性能,与水的静态接触角均达到了150°以上,滚动角为4~5°;在其他参数不变的情况下,随着电流的增大及氩气流量的减小,涂层中的陶瓷相含量增加,涂层的粗糙度、摩擦系数、显微硬度及结合强度均增大。     

聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯/热塑性淀粉生物降解膜的制备及性能

马来酸酐(MA)作为增容剂,与聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯(PBAT)、热塑性淀粉(TPS)共混获得PBAT/MTPS共混物,并制备了吹塑薄膜。通过红外表征、示差扫描量热分析、扫描电子显微镜、拉伸试验研究了共混体系及薄膜的分子之间相互作用、热性能、表面形态和力学性能。结果表明,加入MA能促使PBAT与TPS共混体系发生酯交换反应,PBAT的玻璃化转变温度显著提高,淀粉的粒径明显降低,拉伸强度比PBAT/TPS提高,获得了性能优良的生物降解薄膜。     

疏水性阳离子淀粉的制备与应用

采用环氧氯丙烷、乙二胺对可溶性淀粉进行交联改性,制备了疏水性阳离子淀粉(HCS)。通过红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及紫外-可见光谱(UV)等测试手段对材料的微观相态结构和性能进行了表征。同时,比较了HCS与亲水性聚合氯化铝以及物理吸附剂活性炭的脱色率,考察了投料量、絮体沉降时间以及搅拌速度对脱色率的影响。结果表明,HCS为非定型态,且表面粗糙多孔的物质;投加量为2 g/L,沉降时间仅为20 min时,脱色率即可达到91%,其性能远优于聚合氯化铝和活性炭。     

交联剂对玉米淀粉醋酸酯/PVA可降解复合膜性能的影响

制备了低酯化度玉米淀粉醋酸酯(SA)(DS<0.2)/聚乙烯醇(PVA)可降解复合膜,重点讨论了交联剂的种类、用量、交联反应温度及时间对复合膜力学性能和耐水性的影响。并利用扫描电镜(SEM)X射线衍射(XRD)、热重分析(TG),对复合膜的形貌、结晶度、热稳定性进行表征。结果表明:经过交联后的复合膜,致密性提高,结晶度降低,热稳定性有所增强,表现出更好的力学性能和耐水性。     

双向拉伸聚乙烯醇/淀粉薄膜的制备工艺及性能研究

采用挤出流延和双向拉伸工艺制备了聚乙烯醇(PVA)/淀粉薄膜。探讨了水含量对PVA/淀粉共混物加工温度及流动性能的影响,结果表明水含量高于80份时,共混物具有较低的加工温度和良好的加工流动性。扫描电镜测试证实了PVA与淀粉具有良好的相容性。X射线衍射与差示扫描量热测试证明了采用流延膜急冷的工艺可以获得无定型状态的PVA/淀粉基膜。另外,通过力学性能测试分析了拉伸倍数及淀粉含量对制品薄膜力学性能的影响。     

疏水改性对SiO2气凝胶薄膜性能与结构的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备SiO2气凝胶薄膜,并以不同体积分数的六甲基二硅胺烷(HMDZ)对SiO2气凝胶薄膜进行了疏水改性研究,采用椭偏仪、FITR、接触角测试仪、SEM和光谱仪等对薄膜的疏水性、微观结构及透光性进行了表征,研究了HMDZ疏水改性对SiO2气凝胶薄膜性能与结构的影响。结果表明,疏水改性后,SiO2胶粒表面的大部分亲水性-OH被疏水基团-CH3所取代,其与水的接触角达159°,疏水性好;SiO2气凝胶薄膜在可见光范围内透光率接近90%,透光性高;其孔隙率为78.8%,密度为0.464g/cm3,骨架颗粒尺寸小于40nm,具有纳米多孔网络结构特性。     

鸡毛角蛋白/淀粉复合膜的制备及性能

以共混法制备了鸡毛角蛋白/淀粉复合膜,并对复合膜的力学性能进行了测试。研究表明:增塑剂(丙三醇)和淀粉的质量比可改变复合膜的力学性能。鸡毛角蛋白的加入可增加淀粉膜的抗张强度和断裂伸长率,当鸡毛角蛋白/淀粉的质量比为0.15时,复合膜的力学性能良好,吸水百分率小,抗水性较好,可适用于碱性物质的包装。不同pH条件下,鸡毛角蛋白/淀粉复合膜对罗丹明B具有不同的控制释放性能,因此有望作为一种新型的pH敏感的药物载体材料。     

柑橘皮渣 / 淀粉基可降解复合缓冲材料的制备及性能表征

在淀粉基材中添加不同含量的柑橘皮渣共混挤出,制备可降解复合缓冲包装材料,通过对半径膨胀率、表观密度、压缩强度、扫描电镜、吸湿率和红外光谱性能的分析,对比材料之间存在的结构差异,探索柑橘皮渣含量对复合材料性能的影响。研究表明:柑橘皮渣的添加降低了淀粉基复合材料的表观密度及压缩强度;柑橘皮渣质量分数为30%和50%的试样能较快达到吸湿平衡状态,且吸湿量低于纯淀粉材料;质量分数为30%的试样具有最大的半径膨胀率,并呈现最佳的泡孔状态。     

淀粉基可生物降解纤维的结构与性能

采用熔融纺丝法制备了淀粉基可生物降解纤维,利用差示扫描量热仪(DSC)、热分析仪(TG)以及单纤维强力仪等对纤维的热性能和力学性能进行了研究,借助数码相机以及环境扫描电子显微镜(SEM)对降解前后纤维样品的形貌特征进行了研究,通过土埋生物降解实验,研究了纤维的生物降解性能。结果表明,淀粉基可生物降解纤维具有较高的断裂强度与断裂伸长率;随生物降解时间的延长,降解率逐步增加,力学性能逐渐下降;纤维颜色逐渐变为褐色甚至黑色,纤维表面有微孔、裂缝出现,100天能达到完全降解,表明该纤维具有优异的可生物降解性。     

疏水二氧化硅/聚苯乙烯超疏水复合涂层的简易制备及其防沾污性研究

采用喷枪及家用简易喷雾器在含有聚乙烯(PE)膜的纸张表面制备了含疏水二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯的超疏水复合涂层。随着疏水二氧化硅纳米颗粒含量的增加,表面逐渐被二氧化硅颗粒覆盖,并且形成微纳米孔洞结构,达到超疏水性,并具有良好的耐粘附稳定性,水、牛奶和橙汁等液滴可从这些超疏水表面滚落而不残留,具有良好的防沾污能力。     

疏水型纳米SiO2增透薄膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为有机醇盐前驱体,无水乙醇(EtOH)为溶剂,在碱催化体系中通过选择合适的原料的比例,制得碱性的增透膜,然后对所得的薄膜进行表面修饰,制得既有增透性质又有疏水性的增透膜,克服了增透膜防潮性能差的缺点.采用椭偏仪、傅立叶型红外分光光度计、UV-VIS-NIR分光光度计和接触角测试仪对膜的折射率、厚度、红外特性、透过光谱、接触角进行表征.