不同直链含量酯化淀粉的合成与性能

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.004

中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (5): 19-23.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.05.004

不同直链含量酯化淀粉的合成与性能

郝文博¹, 唐诗¹, 苏婷婷¹(), 王战勇²

^1.辽宁石油化工大学石油化工学院，辽宁抚顺 113001
^2.沈阳农业大学生物科学与技术学院，沈阳 110866

收稿日期:2023-10-19 出版日期:2024-05-26 发布日期:2024-05-20
通讯作者: 苏婷婷（1978—），女，副教授，从事塑料的生物降解研究，sutingting1978@126.com
E-mail:sutingting1978@126.com
基金资助:
辽宁省兴辽英才计划项目(XLYC180734)

Synthesis and properties of esterified starches with different contents of straight chain

HAO Wenbo¹, TANG Shi¹, SU Tingting¹(), WANG Zhanyong²

^1.School of Petrochemical Engineering，Liaoning University of Petrochemical Technology，Fushun 113001，China
^2.College of Bioscience and Biotechnology，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China

Received:2023-10-19 Online:2024-05-26 Published:2024-05-20
Contact: SU Tingting E-mail:sutingting1978@126.com

摘要/Abstract

摘要：

以甲酸为酯化剂，分别按一定比例与3种具有不同支链含量的天然淀粉混合，制备得到3种酯化淀粉——木薯酯化淀粉（EM）、玉米酯化淀粉（EN）和蜡质酯化淀粉（EW），借助傅立叶红外光谱仪（FTIR）、广角X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析仪（TG）等仪器对天然淀粉与酯化淀粉的结构性能表征分析；并进一步研究了不同直链含量的热塑性酯化淀粉与PBS共混后力学性能的改变。实验分析表明，淀粉酯化后显现疏水特性，且随直链淀粉含量的增加，疏水性增强。淀粉晶体结构被酯化淀粉破坏，结晶度与直链淀粉含量成正比，热损失率与支链淀粉含量成正比，具体为EM（237 ℃）>EN（235 ℃）>EW（231 ℃）。分子间的氢键相互作用降低，提高了淀粉的热塑性，且支链淀粉含量高的酯化淀粉塑化效果好。

关键词: 改性淀粉, 酯化淀粉, 疏水性, 结晶度, 热塑性

Abstract:

Three types of esterified starches with different contents of straight chain were prepared by mixing formic acid with three natural starches at a certain proportion， including cassava esterified starch （EM）， corn esterified starch （EN）， and waxy esterified starch （EW）. The structural properties of the as⁃prepared esterified starches were characterized and analyzed using Fourier⁃transform infrared spectroscopy， wide⁃angle X⁃ray diffraction， scanning electron microscopy， and thermogravimetric analysis. The changes in the mechanical properties of PBS/esterified starch blends were further analyzed. The result indicated that the starches exhibited a hydrophobic property after esterification， and their hydrophobic degree increased with an increase in the amylose content. The crystal structure of the starches was damaged by the incorporation of the esterified starch. The crystalline degree of the starches was proportional to the content of amylose， and their heat loss rate increased proportionally with an increase in the amylopectin by a factor of EM （237 ℃） > EN （235 ℃） > EW （231 ℃）. The hydrogen bond interaction between the molecules of the starches decreased， resulting in an improvement in the thermoplasticity of the starches. Moreover， the esterified starch with a high content of amylopectin has a good plasticizing effect.

Key words: modified starch, esterified starch, hydrophobicity, crystallinity, thermoplastic

中图分类号:

TQ321

郝文博, 唐诗, 苏婷婷, 王战勇. 不同直链含量酯化淀粉的合成与性能[J]. 中国塑料, 2024, 38(5): 19-23.

HAO Wenbo, TANG Shi, SU Tingting, WANG Zhanyong. Synthesis and properties of esterified starches with different contents of straight chain[J]. China Plastics, 2024, 38(5): 19-23.

图/表 6

图1 普通淀粉及酯化淀粉FTIR谱图

Fig.1 FTIR spectra of the native and esterified starch

图2 淀粉的取代度与直链含量的关系

Fig.2 Relationship between starch substitution degree and linear chain content

图3 天然淀粉以及酯化淀粉的形貌

Fig. 3 Morphology of the natural and esterified starch

图4 普通淀粉及酯化淀粉的XRD谱图

Fig.4 XRD patterns of the native and esterified starch

图5 天然淀粉及酯化淀粉的TG和DTG曲线

Fig.5 TG and DTG curves of the natural and esterified starch

图6 普通热塑淀粉及酯化热塑淀粉的水接触角

Fig.6 Water contact angle of the natural thermoplastic and esterified thermoplastic starch

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