热塑改性淀粉基生物降解塑料

热塑改性淀粉基生物降解塑料

        天然淀粉为天然的多羟基化合物，分子中间具备很多的氢键，这类分子间强的相互作用使其分解溫度小于熔融溫度，造成天然淀粉沒有可加工性。在淀粉中加入小分子增塑剂，通过高溫、髙压和剪切的作用可以使淀粉具备可加工特性，使天然淀粉变为热塑性淀粉。制作热塑性淀粉的常用方法是将淀粉、甘油和水充分混和分散，在一定溫度下搅拌一定时间，获得凝胶状态的热塑性淀粉。更进一步加入增强剂，对热塑性淀粉材料的特性完成改进。

为获得易于被生物降解、可替代石油衍生物的包装原料，研究人员以不一样植物來源的淀粉为原料，加入一定的甘油，使用流延法制取了热塑性淀粉基薄膜。热塑改性后的淀粉具备大的淀粉结构域、优良的耐热稳定性能和抗吸水性，但膜的刚度低。为改进对热塑性淀粉膜的特性，这些人在热塑性淀粉基质中加入纤维素纳米粒子，获得的膜在刚性、耐热稳定性、耐湿性等地方均明显提高。

使用甘油增塑改性玉米淀粉，随后将热塑改性淀粉和蜡质淀粉、纤维素纳米晶体复合，制取热塑性玉米淀粉基生物纳米复合材料。经复合后，材料的力学特性和透氧性提升，耐热稳定性下降。从小麦秸秆中获得纳米纤维素，将淀粉、甘油、纳米纤维素混和并不断加热搅拌，获得黏稠的热塑性淀粉基复合物，并且用流延法制作薄膜。相比较于未复合纳米纤维素的薄膜，伴随纳米纤维素含量的增多，复合薄膜的力学特性先提高后下降，这与纤维的团聚有关系。

将工业玉米淀粉使用甘油热塑改性后，分別使用从剑麻、大麻中获得的纤维提高热塑玉米淀粉制取复合材料。得知剑麻和大麻纤维的掺入使热塑性玉米淀粉的玻璃化更改溫度（Tg）上升，刚性提高，力学特性无显著更改。另外，向复合材料中加入天然乳胶，完成增塑改性，改性后复合材料的吸水性下降，材料的耐热稳定性和力学特性无显著影响。

以D-山梨醇做为淀粉的塑化剂，在加热剪切的条件下对淀粉完成塑化改性。加入纤维素纳米纤维（CNF）对热塑改性的淀粉完成提高改性，得知CNF可改进热塑性淀粉的力学特性和湿敏性。CNF在挤出过程中聚集，而螺杆挤出技术须要分散更均匀的复合物才可以获得均匀的材料。

热塑改性的淀粉基生物降解塑料摆脱了天然淀粉没有加工性的缺点，但制取的产品具备韧性差、耐压不高、易破碎，尤其是遇水后产品易软化，使产品的应用性能遭受影响。仍需更进一步调节改进产品配方和工艺，使产品具备更佳的应用性能。

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