酯化淀粉薄膜中增塑剂与淀粉分子间相互作用的研究

采用酯化淀粉以邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为增塑剂,经流延法制备了酯化淀粉薄膜。通过扫描电子显微(SEM)、傅立叶变换红外光谱分析仪(FT-IR)、小角/广角X射线散射(SAXS/WAXS)等现代分析技术对酯化淀粉薄膜的结构及增塑剂DEP与淀粉分子间的相互作用变化进行了系统分析。结果表明,随着增塑剂DEP含量的增加,增塑剂DEP分子减弱了淀粉分子内/间相互作用力,且导致了无定形区域中淀粉分子形成部分排列更规整的微晶结构,促使淀粉分子形成有序微区,但有序微区结构尺寸Rg在37nm^38 nm之间变化不大。通过调节酯化淀粉薄膜中增塑剂DEP含量,可控制增塑剂分子与淀粉分子间的相互作用、淀粉分子链段在薄膜中微区的有序排列程度及其规整程度,为设计抑制增塑剂迁移的酯化淀粉薄膜材料提供了基础数据。

直链淀粉/支链淀粉比例对酯化淀粉薄膜增塑剂迁移的影响

通过选择不同直链淀粉/支链淀粉比例的酯化淀粉,制备了不同结构特征的淀粉基薄膜,并对这些结构对抑制增塑剂邻苯二甲酸二乙酯(DEP)在微波条件下迁移的影响进行了研究。结果表明,直链淀粉/支链淀粉比例为零的waxy酯化淀粉薄膜材料中分子间相互作用力强,有序微区尺寸较大,抑制DEP迁移的程度最大。直链淀粉/支链淀粉比例为50%的G50酯化淀粉薄膜材料中,分子间相互作用力虽弱,但较大的有序微区及内部致密的结构起到了较好地限制增塑剂迁移的作用。直链淀粉/支链淀粉比例为80%的G80酯化淀粉薄膜材料中虽微晶存在,但分子间相互作用力较弱、有序微区尺寸小、增塑剂迁移量最大。因此,可以通过改变直链淀粉与支链淀粉的比例来降低酯化淀粉薄膜中增塑剂的迁移,为更好地合理设计及安全使用淀粉基薄膜材料提供了基础数据及理论依据。