热塑性淀粉的介绍
TPS热塑性淀粉全降解母粒的介绍和应用
高分散性生物基可降解热塑性淀粉产品名称热塑性淀粉(TPS) 牌号:NX-TPS-01制造商：常州诺信高分子科技有限公司产品特性1、外观淡黄色或偏淡灰色，由玉米、红薯等淀粉改性而得；2、高分散性，与PBAT、PBS、PCL、PHA以及PE等共混挤出吹膜分散较好；3、100%生物质，所用原辅料都为生物质来源，所做产品安全无毒；4、100%生物可降解，产品降解性能好，添加于PBAT、PBS、PCL、PHA等中，可提高其堆肥降解性能，适当配比下可通过家庭堆肥降解，应用于厨余垃圾专用袋。
产品使用方法1、产品可直接与PBAT、PBS、PCL、PHA、PE等通过搅拌机物理拌匀直接吹膜（未受潮情况下，吹膜机螺杆塑化能力良好）；2、产品也可与PBAT、PBS、PCL、PHA、PE等通过双螺杆挤出改性更复杂的配方。
性能参数注：“*”为添加本款TPS的PBAT/30%TPS的2丝相应薄膜制品的性能。
产品包装内为薄膜复合袋包装，外包装为纸塑复合袋，25kg/包。
应用范围1、各类抗静电薄膜制品:电子产品、汽车室内、家电产品、防尘等包装膜；医用卫生薄膜，农用地膜；2、购物袋、背心袋、垃圾袋、连卷袋、文件袋；一次性手套、桌布、围裙、雨衣等塑料制品。
加工设备常规型吹膜机、印刷机、制袋机、封口机以及流延机等皆可。
加工工艺1、加工温度130-160℃，根据设备自身情况进行微调；2、选择吹制LDPE、LLDPE、HDPE的模头进行生产；长径比L/D≥28︰1，吹涨比＞1：3，稍大一点的长径比以有利于塑化和提高产品质量与产量；3、与PBAT、PBS、PCL、PHA以及PE等共混吹膜时，建议添加比例20-35%，如需添加无机填充母粒和PLA，则TPS含量不宜过高，且薄膜产品建议配合开口母粒使用；4、刚吹制成的膜有可能存在严重失水情况，其手感较脆，拉伸强度较低，放置24 小时，其各项力学性能会明显提高；5、薄膜可最低吹制1丝，光滑、柔软、不粗糙。
20853914_热塑性淀粉
作者简介：石红锦（1980-），女，副教授，硕士，主要从事高分子材料方面教学与研究工作。
收稿日期：2019-11-04因加工、使用性能好，塑料制品越来越多，使用后的废弃物也随之增加，因为塑料在自然界中几乎不能降解[1]，塑料废弃物给环境造成了严重的污染，现有的处理方法一般是焚烧、掩埋、回收再利用，并没有从实际上解决污染问题[2]。
为了从根本上有效解决废弃塑料带来的环境污染问题，人们开始研究能降解、对环境无污染的塑料，力图从源头上解决污染问题[3]。
可降解塑料有很多种类，其中完全生物降解塑料可以被自然界的细菌、霉菌等微生物降解成小分子重新进入自然界循环[4]，废弃后容易处理并对环境完全没有污染。
因此本文将制备完全生物降解塑料作为研究方向。
本研究想要制备一种价格低、性能高、无污染的完全生物降解塑料，选用了能降解、安全无污染的原材料植物油、淀粉、聚乳酸，先使用植物油、淀粉制备热塑性淀粉，再与聚乳酸共混、造粒制备热塑性淀粉/聚乳酸共混材料[5]，经性能检测，可用其生产日常塑料制品。
1 实验部分1.1 实验原料及设备玉米淀粉：食用级，黑龙江鹏程生化有限公司，使用前需要干燥；玉米油：食品级，中粮佳悦有限公司；大豆油：食品级，中粮佳悦有限公司；聚乳酸（PLA ）：粒料，美国NatureWorks 公司。
双螺杆挤出机：SJSZ20，武汉怡扬塑料机械有限公司；高速混合机：GH -10，武汉怡扬塑料机械有限公司；注塑机：F1260，宁波市鄞州甬通机械有限；Brabender 黏度仪：MVAG 803202，德国Brabender 仪器公司；热重/差热综合热分析仪：Diamond TG/DTA ，美国PerkinElmer 有限公司；微控电子万能试验机：MZ -5000D ，江苏明珠试验机械有限公司1.2 实验方法（1）热塑性淀粉的制备淀粉预先干燥后，按配料比加入到双螺杆挤出机的料斗中，其加料速度为20 g/min 左右，植物油定时、定量分阶段喷洒加入料斗，设定挤出机的各段温度和螺杆转速。
热塑性淀粉通用技术要求-最新国标
热塑性淀粉通用技术要求1 范围本标准规定了热塑性淀粉的术语和定义、标识、技术要求、实验方法和标志、包装、运输、贮存。
本标准适用于以各种天然淀粉为主要原料，通过物理改性或/和化学改性处理后，所制得的用于生产塑料材料及制品的热塑性淀粉。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1033.1-2008 塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分浸渍法、液体比重瓶法和滴定法（ISO 1183-1:2004,IDT）GB/T 2547-2008 塑料取样方法GB/T 3682.2-2018 塑料热塑性塑料熔体质量流动速率（MFR）和熔体体积流动速率（MVR）的测定第2部分：对时间-温度历史和(或)湿度敏感的材料的试验方法（ISO 1133-2:2011,MOD）GB/T 6284-2006 化工产品中水分测定的通用方法干燥减量法GB/T 41010-2021 生物降解塑料及制品降解性能及标识要求QB/T 2957-2008 淀粉基塑料中淀粉含量的测定热重法(TG)QB/T 4012-2010 淀粉基塑料SH/T 1541.1-2019 热塑性塑料颗粒外观试验方法第1部分：目测法3 术语和定义3.1 热塑性淀粉 thermoplastic starch以天然淀粉为主要原料，通过对原淀粉进行物理改性或/和化学改性处理后，获得的具有热塑加工性的一类材料。
4 技术要求4.1 外观热塑性淀粉为本色粉末或颗粒，无杂质。
4.2 物理性能要求热塑性淀粉的物理性能要求应符合表1的规定。
4.3 生物分解性能本标准中规定热塑性淀粉的生物分解性能为可选项，仅当生产方、销售方或应用方在宣称产品可生物分解时，对其进行要求。
各方要求产品具有生物分解性能或宣称产品具有生物分解性能时，应按照GB/T 41010-2021中第4章要求。
热塑性淀粉基生物材料共混体系加工性能研究
热塑性淀粉基生物材料共混体系加工性能研究淀粉是种来源广泛价格低廉的天然高分子,具有较高的结晶度(20%~45%),淀粉分子之间氢键作用强,限制了分子链的运动,因此淀粉不具备热塑性加工的性能。
通过添加小分子的增塑剂,升温和混炼的外界物理因素下,可制备热塑性淀粉材料。
但是,热塑性淀粉存在着阻隔性能和机械性能不足,限制其单独作为材料使用。
本试验以马铃薯淀粉为原料,丙三醇(甘油),碳酰胺(尿素)为增塑剂、明胶为黏合剂,卡拉胶为增强剂,制备热塑性淀粉(Thermoplastic Starch,TPS)。
借助于扫描电子显微镜观察,旋转流变仪分析热塑性淀粉及其共混物的凝聚态结构和影响因素。
研究了增塑剂活性基团的不同对热塑性淀粉塑化性能、机械性能、流变性能、热力学性能、微观结构和热稳定性的影响。
用亲水性胶体对制备的热塑性淀粉进行热塑共混改性,通过添加明胶、卡拉胶改善热塑性淀粉性能。
结果表明天然淀粉通过温度、剪切力与小分子增塑剂的共同作用,使得颗粒结构逐渐消失,最终塑化成类似于塑料的均质结构。
增塑剂对淀粉热塑化作用取决于增塑剂分子结构,增塑剂的活性基团和分子量的大小。
随着增塑剂用量愈多,增强淀粉热塑化的作用愈显著,增塑后热塑性淀粉的拉伸强度降低,断裂伸长率增加,结晶结构被破坏。
甘油组分与尿素组分有不同的吸水过程和平衡吸水率,表现出吸水溶胀的现象,而尿素组分的吸水过程始终是吸水而溶解。
综合性能考虑选用20 wt%甘油增塑淀粉制备热塑性淀粉,此时材料的拉伸强度为8.2 MPa,断裂伸长率为25.6%。
明胶与TPS共混有利于改善韧性,同时也会增大的密炼机塑化时的平衡转矩。
共混物力学性能与明胶含量有关,总的来说,因二者相容性较好,共混物性能得到优化,加入明胶将增加TPS平衡吸水率和吸水速度,吸水率可达627.1%。
随着卡拉胶含量的增加,卡拉胶分子可以与淀粉形成更多的氢键,其结果使材料的拉伸强度得到提高,并且导致断裂伸长率逐渐变小。
热塑性淀粉材料的改性及生物医用探索的开题报告
热塑性淀粉材料的改性及生物医用探索的开题报告
一、研究背景及意义
热塑性淀粉材料（TPS）是由淀粉和塑化剂组成的一种生物降解材料，已经广泛应用于包装、餐具和一次性医疗器械等领域。
但是，TPS在生物医用领域的应用受到了很多限制，如机械性能不足、水解过快、降解物有毒等问题。
因此，对TPS进行改性以增强其性能，在生物医用领域中发挥更大的潜力就显得尤为重要。
二、研究内容及方法
本研究将从以下几个方面入手：
1. 增强TPS的力学性能：向TPS中引入增强剂、纳米材料等增强材料，改善其力学性能。
2. 控制TPS的生物降解行为：采用交联、表面改性等方法对TPS进行改性，控制其生物降解速率，保证其在医学领域的可控性和安全性。
3. 提高TPS的生物相容性：引入生物活性物质，如多肽、糖类等，强化TPS的生物相容性。
4. 研发新型TPS生物医用材料：生物降解的TPS具有良好的生物相容性和生物降解性能，可以用于研发生物医用材料，如组织工程支架、缝合线等。
三、预期成果及意义
本研究预计通过TPS的改性，提高其生物医用领域的应用性能，开发出具有良好生物医用性能的新型TPS材料，为生物医用领域提供新的解决方案，推动TPS在生物医用领域中的广泛应用。
热塑性淀粉的制备及其结构与性能
第２ １卷 第 ３期
２０ ０４年 ３月
应 用 化 学
Ｖ０ ． １２１ Ｎｏ． ３ Ｍａ． ０ ｒ ２ ｏ４
Ｃ ＩＥ ＥＪ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｐ Ｌ ＤＣ Ｅ Ｉ Ｒ ＨＮ Ｓ Ｒ Ａ ＦＡ ＰＩ Ｈ Ｍ Ｓ Ｙ Ｏ Ｅ Ｔ
热塑 性 淀 粉 的 制备 及 其结 构 与 性 能
维普资讯
第 ３期
柳明珠等 ： 塑性淀粉 的制 备及其结构与性能 热
２７ ３
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图 ３ 热塑性淀粉的剪切速率． 切应力关系曲线 剪
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测试温度 １０℃；／ ａ—Ａ型 ｘ射线衍射仪（ ６ Ｄ ｍ ｘＲ 日本理学） Ｃ Ｋ ， ｕ ａ靶 ， Ｖ， Ａ ４／ａ 。 ４ ｋ ２ ｍ ，。ｒｎ ０ ０ ｉ １ ２ 热 塑性 淀粉 制备及 其生物 降解性 能测 定 ．
将天然玉米淀粉按不同配方与水 、 甘油、 尿素在高速混合机 中混合 ， 然后置于密炼机中密炼一定 时 间（ 转速 ５ ｍｎ 温度 １０～ ５ ０ｒ ｉ， ／ ２ １０℃）再用双辊筒炼塑机在 １０℃开炼、 ， ５ 压片 ， 冷却后粉碎成颗粒。 将热塑性淀粉热压成 １ １ ｍｘ ．５ｃ ０ｃ ｘ ０ｃ Ｏ０ ｍ的薄片 ， ｍ 在户外 自 然条件下降解 ， 按下式计算生物降
甘油 用量 对热 塑性淀粉 的流 变 性 能 的影 响如 图 ３和 图 ４所 示 。剪 切 速 率 均 随 剪 切 应 力增 大 而增 大； 在相 同剪切 应力 下 ， 甘油 用量越 大则 剪 切速 率 越大 。试样 的表 观粘 度 亦 均 随剪 切 应力 增 大 而下 降 ， 表 现 出剪 切变 稀行 为 ； 在相 同剪切 应 力下 ， 油用量 越 大则 表观 粘 度 越小 ， 明增 塑剂 用 量越 大 则 流动 甘 说 性 能越好 。由此说 明 ， 以甘油 为增 塑 剂 的热塑性 淀粉其 熔体 均为 假塑 性流 体 ， 不 同增 塑剂 用量 具有 在 不 同的表 观粘 度 ， 过改变 剪切速 率 可调 节熔体 的表观 粘度 ， 通 从而 获得适 宜 的加工 性 能 。
热塑性淀粉的制备_性质及应用研究进展_杨晋辉
热塑性淀粉的制备、性质及应用研究进展杨晋辉,于九皋＊,马骁飞(天津大学理学院化学系,天津 300072) 摘要:淀粉由于可降解、来源广泛、价格低廉、可再生而被认为是最具发展前景的生物降解材料之一,因此,热塑性淀粉材料的研究与开发备受关注。
本文综述了近年来热塑性淀粉材料的研究进展情况,内容主要涉及了热塑性淀粉的制备、性质和应用。
关键词:热塑性淀粉;生物降解材料;制备;性质;应用引言进入21世纪后,社会的可持续发展及其涉及的环境、资源和经济问题愈来愈受到人们的关注。
来源于石油产品的传统塑料正面临石油日益枯竭的资源问题和塑料废弃物对环境的污染问题,严重时还会影响到地球的生态平衡,因此可生物降解材料替代传统塑料已经提到日程上来。
据估计[1],地球上每年可以产生170×109t生物质,但仅有约3.5%的生物质被人类所利用,在所利用生物质中大概有62%用于人类的食品,而用于非食品领域(比如说化工领域)的生物质材料仅占到了5%。
由以上可知,天然聚合物数量巨大,可再生且再生周期较短,但被人类利用有限,所以对天然聚合物进行的研究开发还有巨大的空间,对此方面的研究不仅可以缓解资源问题,而且可以解决环境污染问题,如此则可实现人类的可持续发展。
淀粉是一种来源广泛、价格低廉、再生周期短且可生物降解的生物质,是最具发展潜力的天然生物可降解材料之一。
1 热塑性淀粉1.1 热塑性淀粉淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成,天然淀粉微观形貌表现为颗粒状。
淀粉结构单元上存在大量的分子内和分子间氢键,因此,淀粉一般存在有15%～45%的结晶,由于其玻璃化转变温度与分解温度非常接近[2],所以淀粉本身不具有可塑性。
向淀粉中加入小分子塑化剂,淀粉分子间和分子内氢键被塑化剂与淀粉之间较强的氢键作用所取代,淀粉分子活动能力得到提高,玻璃化转变温度降低,淀粉表现出热可塑性,在高温剪切力(挤出,模压及注塑等)作用下,即可制得热塑性淀粉材料。
多种淀粉可以用于热塑性淀粉的制备,包括天然淀粉和由天然淀粉通过化学反应制备的改性淀粉。
全淀粉热塑性塑料及研究
始了全淀粉热塑性塑料的研究开发。作为一种新型的 全生物降解材料，它是降解塑料领域的热门课题。目前 在国外，日本住友商事公司、美国 Ｗａｒｎｅｒｌａｍｂｅｒｔ 公司 和意大利 Ｆｅｒｒｉｚｚ 公司等都宣称已成功研制出了这种 全淀粉热塑性塑料，可以用于薄膜、片材的生产，但还 没有实现工业化生产 ［８］。国内这种技术还处在研究阶 段，江西应化所、浙江大学等单位均在做这方面的研究 工作，但还没有关于产业化和产品应用方面的报道。但 作为降解塑料的发展方向，全淀粉热塑性塑料具有诱 人的市场前景。
冀玲芳［１５］等用甘油作为塑化剂，将糊化淀粉和溶 胀纤维按不同配比进行熔融共混来制备完全可生物降 解塑料。扫描电镜显示了纤维较好地分散在热塑性 淀粉（ＴＰＳ）中，纤维和淀粉结合良好。纤维的加入可以 明显地改善体系的力学性能，共混体系的耐水性明 显提高。
马骁飞，于九皋［１６］等用尿素和甲酰胺混合塑化剂 制备的热塑性淀粉（ＵＦＰＴＰＳ）可以有效抑制淀粉的重结 晶，用这种热塑性淀粉作为纳米 ＳｉＯ２ 或纳米 ＣａＣＯ３ 的 基质，制备了无机纳米增强热塑性淀粉（ＮＲＴＰＳ）。Ｘ 射 线衍射说明，加入纳米 ＳｉＯ２ 或纳米 ＣａＣＯ３ 后，作为基 质的 ＵＦＰＴＰＳ 仍可以抑制淀粉重结晶。纳米 ＳｉＯ２ 和纳 米 ＣａＣＯ３ 均对 ＵＦＰＴＰＳ 起到增强的作用。ＮＲＴＰＳ 耐水 性明显提高。
热塑性淀粉的制备及其结构与性能的研究的开题报告
热塑性淀粉的制备及其结构与性能的研究的开题报告
热塑性淀粉是一种可持续发展的生物基材料，具有优异的可降解性和可塑性。
为了开发更多应用于食品、包装、医药等领域的热塑性淀粉材料，其制备及结构与性能
之间的关系需要深入研究。
本项目将以玉米淀粉为原料，通过控制水解程度、添加改性剂和微量添加剂等方法，制备出具有不同水解程度和流变性质的热塑性淀粉材料，并对其结构和性能进行
系统的表征和分析。
具体的研究内容包括：
（1）优化热塑性淀粉的制备工艺，确定最佳的水解程度、添加改性剂和微量添
加剂的方案；
（2）采用X射线衍射、红外光谱、热重分析等手段，对制备出的热塑性淀粉材
料的结构、热稳定性、晶化度等进行定量分析；
（3）利用奥斯莫测定仪、拉伸实验仪等测试设备，对热塑性淀粉材料的流变性质、力学性能等进行实验测定；
（4）根据实验结果，探索热塑性淀粉材料的应用前景，从而为其在食品、包装、医药等领域的应用提供理论和实验基础。
预期达到的研究目标是建立具有一定规模的热塑性淀粉制备工艺，并深入研究其结构和性能，在实验室条件下获得不同应用领域中的可行性方案，从而为将来工业化
生产提供技术支持和科学依据。
热塑性淀粉制备的技术研究
热塑性淀粉制备的技术研究陈 庆 曾 瑞成都新柯力化工科技有限公司摘 要 将淀粉用预糊化工艺进行破粒处理，再以偶联剂铝酸酯DL为改性剂，采用干法改性途径对预糊化后的淀粉进行疏水亲脂化改性，研究改性反应条件和改性机理。
结果表明，预糊化淀粉干法疏水化改性的最佳温度、时间和加量分别为 114℃、20min和2%。
关键词 热塑性淀粉 预糊化 疏水 偶联剂 降解塑料 处理天然淀粉资源丰富，价格低廉，广泛地应用于食品、医药和化工领域。
上世纪 80年代以来，由于国际社会对塑料废弃物所造成的“白色污染”问题的重视，使淀粉的应用又扩展至环境降解塑料领域。
天然淀粉具有颗粒结构，且其分子中含有大量羟基，具有较强的亲水性，这些特性使其熔融温度高于分解温度，与一些非极性合成高分子间的相容性极差，不能成为可直接加工的材料。
针对这些问题，要使淀粉成为可加工的高分子材料就必须对其分子结构进行无序化处理，破除颗粒结构，并对其羟基进行疏水亲脂化改性，提高其与非极性树脂的相容性。
本文就上述淀粉热塑性处理的方向进行系统研究，最终得出具有良好可加工性的热塑性淀粉制备工艺。
1 原料与方法1.1原料及试剂玉米淀粉 吉林大成玉米淀粉公司玉米预糊化淀粉 江西斯迪实业有限公司铝酸酯偶联剂（DL） DL-411-A 重庆嘉世泰化工有限公司1.2仪器与设备扫描电镜：Philips XL-3型环境扫描电子显微镜旋转粘度计：NDJ-1，上海天平一厂多功能电子能谱仪：XSAM-800 型，KRATOS，Britain高速混合机，单螺杆挤出机1.3实验方法1.3.1淀粉预糊化处理采用干法单螺杆挤出进行淀粉的预糊化处理，破除淀粉的颗粒结构，降低其结晶度。
具体做法为：在120℃下用单螺杆挤出机对原玉米淀粉挤出实现预糊化目的。
将挤出后的淀粉样品干燥、粉碎。
用扫描电镜观察预糊化后的淀粉颗粒结构。
1.3.2淀粉羟基的疏水处理采用铝酸酯偶联剂进行淀粉羟基的疏水处理，重点研究改性温度、改性时间、偶联剂用量对改性效果的影响。
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产品简单介绍：
【产品名称】：热塑性淀粉
产品外观：白色粉末状
主要成份：玉米淀粉
主要用途：添加在生物降解材料和PP PE塑料里填充使用
产品优点：耐温，流动性、相容性好
产品详细介绍
1.淀粉是天然高分子，不具有可塑性，进行修枝改性后，即得热塑性淀粉。
2.产品别名：可塑性淀粉，塑化淀粉，生物降解材料用改性淀粉
3.热塑性淀粉加在生物降解材料里可使其成本更低，易于生物降解材料的大批量使用。
而且可全部降解材料，对环境无污染。
主要功能
1.降低生物降解材料成本，可使生物降解材料大范围普及。
比如现在PLA PBAT市场价格太高，因为成本原因客户接受度不高，如果往PLA PBAT里填充热塑性淀粉，就可降低基成本。
2.热塑性淀粉是天然材料，可以全部降解，不污染土壤，减少白色污染。
使用方法：
1. 将热塑性淀粉按比例要求添加在生物降解材料或PP PE里搅拌均匀经双螺杆挤出即可。
不同的材料添加量不同。
比如PLA PBAT PBS等，这些材料热塑性淀粉添加量在20-35%左右。
比如PP PE塑料里热塑性淀粉添加量在85%左右。
应用领域
1.超市购物袋子，垃圾袋等
2.一次性餐具，像刀叉勺子碗盘子等
3.一次性咖啡杯子，一次餐盒等等
主要技术指标：
1.外观白度在90以上
2.分散无白点和斑点
3.耐迁移性 5级。