淀粉类絮凝剂一般的化学改性方法（二）

[db:作者] / 2022-12-30 00:00

②一步法合成工艺

结合用季铵基阳离子醚化剂在淀粉中引入阳离子的阳离子化反应机理，磷酸型两性淀粉一步合成的反应历程推理如下:

对上述历程分析如下：在碱的作用下，淀粉中羟基生成负氧离子，作为亲核反应试剂，同时阳离子醚化剂生成活性较强的环氧结构，发生亲核取代反应，环氧结构环打开，环首端通过C-O-C键以醚结合形式生成具有阳离子基团淀粉衍生物。环被打开同时，在碱性环境中，开环另一端继续保持负氧离子状态，仍然具有较强的反应活性，与具有酸酐结构的三聚磷酸钠或焦磷酸钠进行亲核反应，三聚磷酸钠或焦磷酸钠酸酐结构分解，生成磷酸酯阴离子衍生物。

a.实例1

在水醇反应介质中，加入玉米原淀粉及三聚磷酸钠碱溶液，50℃温度下活化10～30min，再加入3-氯-2羟丙基三甲铵氯，50℃温度下反应3～4h，过滤后分别用去离子水和无水乙醇洗滤数次，烘干，得到两性淀粉。

b.实例2

将1.7g NaOH加入含3.5g三聚磷酸钠的水溶液中，混合后加入到含50g淀粉的乙醇溶液中，50℃下加热10min，然后将4.2mL的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)加入淀粉浆料中，在50℃下搅拌反应3h，产物用3mol/L盐酸中和，并在8000r/min的转速下离心15min，再用蒸馏水洗涤2次，用95%乙醇洗涤一次，自然晾干，得磷酸型两性淀粉。

c.实例3

36g N-2-氯乙基乙胺盐酸盐加入到含41.5g磷酸的水溶液中，缓慢加入59g质量分数为37%的盐酸，待回流恒定后，滴加81g质量分数为37%甲醛，回流3h，冷却至24℃，将所得溶液12.4g加入至含50g玉米淀粉水浆中，调节pH值为11.8，在34℃下反应6h，用质量分数为9.5%的盐酸调pH值至3，过滤，水洗，干燥得产品。

d.实例4

在水醇反应介质中，加入玉米原淀粉及三聚磷酸钠碱溶液，50℃温度下活化10～30min，再加入3-氯-2羟丙基三甲氯化铵，50℃温度下反应3h，过滤后分别用去离子水和无水乙醇洗滤数次，烘干，得到两性淀粉。其中，三聚磷酸钠(STP) 用量为7%，3-氯-2羟丙基三甲氯化铵(CHPTAC)用量为7%，硫酸钠(Na2SO4) 用量为20%，Na2HPO4/NaH2PO4为与STP水解成正磷酸盐时相当的用量，氢氧化钠用量为3.0%(以上均指与淀粉干基为基的质量百分比)；水醇体积比=1.0，淀粉乳质量浓度为30%，反应温度50℃，反应时间3h。

(2)磺基丙酸型两性淀粉

将干燥的3-氯-2-磺丙酸碱金属盐加入到淀粉水浆中，调节pH值为9.5～12.0，搅拌，40～80℃反应0. 5～10. 0h (或者将中和过的此试剂溶液喷到干粉，干热反应)，保持碱性条件下加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)， 在30～40℃下反应，过滤、洗涤及干燥后可得产品。

(3)羧酸型两性淀粉

①实例1

在室温下，将5g阳离子淀粉溶于过氧化氢水溶液，搅拌均匀后，得到黏稠溶液。然后次性加入0.5mL质量分数为40%的氢溴酸，搅拌反应5h后，往淡黄色黏稠溶液中加入250mL甲醇，沉析物过滤，干燥，得到含羧基和季铵盐基团得两性淀粉。

②实例2

a.淀粉的阴离子化将交联淀粉50g、水110～180g、40%氢氧化钠溶液50～80mL、一氯醋酸20～30g， 置于三口烧瓶中，在30～60℃下搅拌反应2～5h，中和至pH=6.5，过滤、干燥，得羧甲基化交联淀粉(CAS)。

b.交联淀粉阳离子化 将交联淀粉50g、 水110～ 180mL， 40%氢氧化钠溶液50～80mL、3-氯-2 羟基丙基三甲基氯化铵25～40g，置于三口瓶中，在40～60℃下搅拌反应3～8h后，中和至pH=6.5，过滤、洗涤、干燥，得阳离子化交联淀粉(CCS)。

(4)其他两性淀粉衍生物

李泰华等用淀粉100份、有机酸及酸酐0.5～10份、具有氢键的胺类或醇类化合物0. 5～10份、吸水剂0.1～5份、无机填充剂2～10份、多元醇脂肪酸衍生物0.4～10份、有机填充剂0.35～10份、偶联剂0.25～10份制备了两性淀粉，该淀粉由于添加了多种添加剂，易于生物降解，而且加入了酸处理剂、解缔合剂等，不仅有利于降解，而且可加大降解塑料中淀粉含量。

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