Fondo de investigación y desarrollo de plásticos a base de almidón, principio del proceso
Los plásticos a base de almidón utilizan una reacción química para modificar químicamente el almidón, reducir el grupo hidroxilo del almidón, cambiar su estructura original, cambiando así las propiedades correspondientes del almidón y convertir el almidón original en almidón termoplástico.
Fondo de I + D
El almidón es el polímero natural que solo es superado por la celulosa en el mundo. Es rico en fuentes, renovables y de bajo costo. Se puede utilizar para producir plásticos a base de almidón mediante plastificación modificada. Como categoría importante en materiales de base biológica, los plásticos a base de almidón han logrado con éxito la producción y aplicación industrial. El plástico a base de almidón es un tipo de producto de plástico que está hecho de almidón como materia prima principal, modificado y plastificado y luego mezclado con otros polímeros. Es un tipo de bioplástico. Los bioplásticos basados en almidón se pueden dividir en plásticos de base biológica y plásticos biodegradables.
Los plásticos biodegradables a base de almidón son generalmente mezclas de almidones modificados con poliésteres biodegradables (como PLA / PBAT / PBS / PHA / PPC, etc.), que son completamente biodegradables, compostables, ecológicos y adecuados para los desechos. Compostaje, vertedero y otros métodos de tratamiento. Los plásticos a base de almidón generalmente son una mezcla de almidón modificado y poliolefinas (como PP / PE / PS, etc.). Su importancia ambiental es reducir el uso de recursos petroquímicos, reducir las emisiones de dióxido de carbono y los desechos son aptos para la incineración. Ambos materiales pueden reemplazar a los plásticos tradicionales a base de petróleo y son ampliamente utilizados en materiales de embalaje de plástico, materiales a prueba de golpes, películas de plástico y bolsas de plástico, vajillas desechables, envases de alimentos, juguetes y similares.
Principio del proceso
El almidón es un polímero natural de alto peso molecular con una gran cantidad de grupos hidroxilo en su molécula (estructuras moleculares II y III), por lo que la interacción entre las macromoléculas de almidón es fuerte, lo que dificulta el proceso de fusión del almidón original y se comparte con otros polímeros. . La compatibilidad con otros polímeros en el proceso de mezcla también es pobre. Sin embargo, estos grupos hidroxilo pueden sufrir reacciones químicas tales como esterificación, eterificación, injerto y reticulación. Estas reacciones químicas se usan para modificar químicamente el almidón para reducir el grupo hidroxilo del almidón y cambiar su estructura original, cambiando así las propiedades correspondientes del almidón y convirtiendo el almidón original en un almidón termoplástico.
1. Esterificación, transesterificación o eterificación.
Para cambiar la hidrofilia del almidón a hidrofobicidad, el grupo hidroxilo en la molécula de almidón se esterifica y transesterifica con un ácido graso, un éster de ácido graso o similar para formar un éster de almidón.
2, reacción de reticulación
Para aumentar la resistencia y la resistencia al calor del material de almidón, el almidón se reticula con un compuesto que tiene dos o más grupos funcionales (como un ácido polibásico, etc.) para causar una reticulación moderada del almidón.
3, mezclando y reformando la copolimerización innovación independiente
La mayoría de los plásticos de almidón se preparan mezclando y mezclando almidón con otros materiales poliméricos. El producto resultante tiene una compatibilidad limitada debido a la poca compatibilidad y al uso limitado. Los plásticos a base de almidón también copolimerizan el almidón durante el proceso de modificación del almidón para obtener un copolímero injertado de almidón y otros polímeros, mejorando así la compatibilidad del almidón con otros materiales poliméricos. A través de la modificación química, se realizó la modificación del almidón: la hidrofilia se cambió a hidrofobicidad; la sensibilidad al calor se cambió a resistencia a la temperatura; lo duro y lo quebradizo se cambió a plasticidad. Esta modificación resuelve el problema mundial de la modificación del almidón y sienta una buena base para el procesamiento posterior.
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