[發明專利]一種淀粉甘油酯類顆粒物及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 201110310119.5
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN102504034A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張正光;陳效華;唐少俊
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: C08B31/12
• 分類號: C08B31/12;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種具有吸附功能的淀粉甘油酯類顆粒物及其制備方法。

背景技術

隨著環境污染日益加重，工業上廣泛使用離子交換材料用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。離子交換材料的基本要求是必須不溶于水。

目前絕大多數離子交換材料是以聚合的苯乙烯或丙烯酸及其衍生物為基體，在合成樹脂時加入一定量的起交聯作用的交聯劑。這類聚合材料屬于化石資源，非可再生，且成本較高。

使用天然高分子材料用于離子交換吸附逐漸成為研究熱點，但從已有文獻來看，目前的研究主要集中在殼聚糖、纖維素等不溶性的材料上。

淀粉在自然界儲量極其豐富，是綠色植物經光合作用合成的天然高分子化合物，由葡萄糖單元以α-1，4糖苷鍵和α-1，6糖苷鍵連接而成的鏈狀或枝狀高分子，其顆粒表面光滑，在水中淀粉會逐漸溶脹，進而溶解，因而限制了其在離子交換與吸附方面的應用。

羅立新等人將可溶于水的魔芋精粉與醇和堿混合攪拌后，與交聯劑反應得到魔芋葡甘聚糖甘油酯，再用堿液處理后與羧甲基化試劑反應1-10小時，得到不溶于水、具有離子吸附與交換功能的高分子材料(中國專利申請號：03118435.9)。該方法所用原料魔芋精粉產出受地域限制，且產量有限，成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的上述缺陷，提供一種能溶脹但不溶于水的淀粉甘油酯類顆粒物制備方法及淀粉甘油酯類顆粒物和用途，所得淀粉甘油酯類顆粒物能用于離子交換與吸附。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是：該淀粉甘油酯類顆粒物的制備方法包括以下步驟：

(1)將淀粉與醇和堿混合攪拌均勻；

(2)在步驟(1)的混合物中加入交聯劑，使混合物與交聯劑反應；

(3)將反應產物分離后即得淀粉甘油酯類顆粒物。

該淀粉甘油脂類顆粒物采用淀粉與醇和堿為原料。淀粉在自然界中的含量遠大于魔芋葡甘聚糖，是繼纖維木質素之后的第三大天然高分子，且淀粉的獲得不受地域的限制，其成本也遠低于魔芋葡甘聚糖。綠豆淀粉、木薯淀粉、甘薯淀粉、紅薯淀粉、馬鈴薯淀粉、麥類淀粉、菱角淀粉、藕淀粉、玉米淀粉等都可以作為本發明中淀粉的來源。

優選的是，所述步驟(1)中所述醇為甲醇、乙醇或異丙醇，濃度為40-99％體積百分比，用量為淀粉體積的50-300％。

優選的是，所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，用量為淀粉質量的10-50％。

優選的是，所述交聯劑為環氧氯丙烷，用量為淀粉質量的25-100％。

優選的是，所述步驟(2)中混合物與交聯劑是在40-65℃下攪拌反應1-4小時。

優選的是，所述步驟(3)中分離步驟包括過濾、用水清洗及在0.02-0.08MPa真空度、60-80℃下真空干燥24-48小時。

優選的是，上述制備方法還包括以下步驟：(4)將步驟(3)所制得的淀粉甘油酯類顆粒物按步驟(1)中所述比例加入步驟(1)中所述堿配制的5-20wt％水溶液中并在室溫下攪拌2-10小時后在50-70℃下與羧甲基化試劑反應1-8小時，分離后得到羧甲基淀粉甘油酯顆粒物。加羧甲基化試劑反應可使淀粉甘油酯羧甲基化，提高吸附能力。

或者在步驟(3)之前將步驟(2)所制得的產物在50-70℃下與羧甲基化試劑反應1-8小時，再經步驟(3)將反應產物分離后所得淀粉甘油酯類顆粒物為羧甲基淀粉甘油酯顆粒物。

上述羧甲基淀粉甘油酯顆粒物也屬于淀粉甘油脂類顆粒物。

優選的是，所述羧甲基化試劑為氯乙酸或氯乙酸鈉，用量為淀粉質量的50-600％。

本發明還提供根據上述制備方法所制得的淀粉甘油酯類顆粒物。

優選的是，所述淀粉甘油酯類顆粒物用于離子吸附與交換的交換容量為0.3156-0.9238mmol/g。

上述淀粉甘油酯類顆粒物用于離子吸附與交換。

本發明的有益效果是：得到的淀粉甘油酯類顆粒物具有溶脹功能，但不溶于水，具有很好的穩定性。利用淀粉原有基團實現離子吸附與交換功能或在原有基團基礎上進行改進加入新的羧甲基基團使其具有更好的離子吸附與交換性能，用于離子吸附與交換的交換容量達到0.3156-0.9238mmol/g，可廣泛應用于礦冶、化工、環保和核工業等領域，如對重金屬和放射性核物質進行吸附和分離。

具體實施方式