[發明專利]一種自交聯AM/AA接枝?酯化羥丙基木薯淀粉的制備方法

有效

• 申請號: 201410737087.0
• 申請日: 2014-12-06
• 公開（公告）號: CN104448143B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 李和平;楊旭;武冠亞;袁金偉;楊永哲;孫彥;鄒英東
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08B31/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種自交聯AM/AA接枝-酯化羥丙基木薯淀粉的制備方法。

背景技術

淀粉是一種可再生資源，已經成為一種重要的工業原料。目前單變性淀粉的研究工作已經較為成熟，而復合變性淀粉作為變性淀粉中一種重要的品類，與傳統的單變性淀粉相比性能更優異，可以滿足的應用領域更為廣泛，近年來越來越受到人們的矚目。

羥丙基淀粉是原淀粉經過羥丙基醚化變性后的淀粉衍生物，其引入的取代醚鍵穩定性較高，在水解、氧化、交聯等化學反應過程中醚鍵不會被破壞，取代基不會脫落，這種性質有利于繼續進行復合變性，拓展在食品、環境、材料等方面的應用效果。目前，國內外在羥丙基淀粉的復合變性方面主要是經酯化、酰化、交聯等工藝方法研究的乙酰化羥丙基淀粉酯、交聯羥丙基淀粉、交聯羥丙基羧甲淀粉、羥丙基乙酰化淀粉、羥丙基乙酰化二淀粉己二酸酯、羥丙基二淀粉磷酸酯等。將羥丙基淀粉與苯甲酰氯進行酯化反應，再與不飽和有機單體進行接枝共聚反應得到接枝-酯化羥丙基木薯淀粉，使木薯淀粉分子的骨架上產生活性較高的官能團，從而提高變性淀粉的多種應用性能。

本發明以木薯淀粉為起始原料，經環氧丙烷醚化反應得羥丙基木薯淀粉，然后采用苯甲酰氯為酯化劑、丙烯酰胺(AM)和丙烯酸甲酯(MA)為兩種接枝單體、N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為自交聯劑，對羥丙基木薯淀粉進行復合變性反應。經過醚化－酯化－交聯接枝得到自交聯AM/AA接枝-酯化羥丙基木薯淀粉，進一步增加了淀粉的功能性基團與吸附能力等應用性能。

發明內容

本發明的目的是為了進一步提高羥丙基木薯淀粉在環保方面的應用，提供一種自交聯AM/AA接枝-酯化羥丙基木薯淀粉的制備方法。

具體步驟為：

(1)將木薯淀粉在60℃真空干燥箱中干燥至恒重，得干基木薯淀粉。

(2)稱取5～10g步驟(1)所得干基木薯淀粉于四口燒瓶中，加入15～30mL分析純無水乙醇，攪拌均勻。

(3)量取5～15mL質量分數為10％～15％的氫氧化鈉溶液，控制在10～15分鐘滴加到步驟(2)所得木薯淀粉懸浮液中，滴加完畢后將溫度升至40℃，繼續攪拌活化20～30分鐘。

(4)取3～5mL分析純環氧丙烷加至步驟(3)所得混合溶液中，于35～40℃下反應8～12小時；然后用分析純冰醋酸調節體系pH為6～7，得羥丙基木薯淀粉溶液。

(5)取5～10mL分析純苯甲酰氯攪拌下加入步驟(4)所得羥丙基木薯淀粉溶液中；再取8～16mL質量分數為10％的氫氧化鈉溶液，控制在10～20分鐘滴加到反應體系中，繼續反應2～3小時；然后用分析純冰醋酸調節體系pH至6～7，得苯甲酰基酯化羥丙基木薯淀粉溶液。

(6)稱取0.1～0.18g亞硫酸氫鈉和0.03～0.09g過硫酸銨加入50mL小燒杯中，再加入5～10mL去離子水，室溫下溶解均勻后得到引發劑混合溶液。

(7)將步驟(5)所得物料加熱至45～60℃，加入2～3mL步驟(6)所得引發劑混合液，攪拌下活化20～30分鐘。

(8)稱取2～5g分析純丙烯酸于50mL小燒杯中，用分析純三甲胺調節pH為6～7；取1～2g丙烯酰胺固體和0.04～0.08g N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺于另一50mL小燒杯中，然后再加入10～20mL去離子水，攪拌溶解；再與中和后的丙烯酸溶液混合，得到單體混合液。

(9)將步驟(8)所得單體混合液緩慢滴加至步驟(7)所得體系中，控制2～3小時滴加完畢，再加入步驟(6)剩余的引發劑混合液；然后在45～60℃下繼續攪拌反應2～3小時。

(10)將步驟(9)所得料液降溫至30～40℃，抽濾；用30～50mL分析純無水乙醇洗滌三次，再用30～50mL分析純丙酮洗滌三次；將濾餅放入50℃真空干燥箱中干燥至恒重，即得自交聯AM/AA接枝-酯化羥丙基木薯淀粉粗產品。

(11)將步驟(10)所得粗產品放入索氏提取器中，加入50～100mL分析純丙酮抽提24小時；取出抽提后的物料，放入50℃的真空干燥箱中干燥至恒重，即得產品自交聯AM/AA接枝-酯化羥丙基木薯淀粉。