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摘 要

在新时代，聚氨酯材料作为一种被广泛使用的高分子材料，用途非常广，可以代替橡胶，塑料，尼龙等。但其生产及废弃物对环境的影响已成为关注的焦点，使用可降解的聚氨酯材料是减少聚氨酯材料污染的有效途径之一。淀粉作为一种天然高分子材料，而甘薯在我国分布广，产量高，是淀粉主要来源之一，被广泛研究与应用。随着工业的迅猛发展，甘薯淀粉因其固有性质的限制已不能满足生产的需求，本文介绍了可降解聚氨酯材料和作为天然原料的甘薯淀粉的结构与性质，以及几种重要的甘薯改性淀粉的制备方法、特性，并对甘薯改性淀粉制成的产品进行降解方法研究。

关 键 词：淀粉，改性，聚氨酯

Abstract:In the new era,Polyurethane material as a kind of widely used polymer materials. The environmental impact of their production and waste has become the focus of attention.It is very versatile, can substitute for rubber, plastic, nylon, etc.But the use of biodegradable polyurethane materials is one of the effective ways to reduce the pollution of polyurethane materials. Starch,as a kind of natural polymer materials.In our country,sweet potato has the characteristics of wide distribution and high production.It is a major source of starch and it is widely researched and applied. With the rapidly development of the industry, the sweet potato starch cannot meet the demands of the production because of the limitations of its inherent quality.This article introduces biodegradable polyurethane materials and as a natural raw material structure and properties of sweet potato starch.Besides,it also presents several important preparation methods and characteristics of sweet potato modified starch,and does research in the methods of degradation of the product which is made of sweet potato modified starch.

Keywords:starch,modified,polyurethane

目 录

1 前言…………………………………………………………………………4

2 聚氨酯材料的概念…………………………………………………………5

3 甘薯淀粉的结构形态与性质………………………………………………5

3.1 直链和支链淀粉…………………………………………………………5

3.2 甘薯淀粉的形态与大小…………………………………………………6

3.3 甘薯淀粉的性质…………………………………………………………6

4 改性方法……………………………………………………………………7

4.1 物理改性…………………………………………………………………7

4.1.1 超声波改性淀粉………………………………………………………7

4.1.2 微波改性淀粉…………………………………………………………8

4.2 化学改性…………………………………………………………………9

4.2.1 聚己内酯/直链淀粉两亲嵌段聚合物及其制备方法和应用………9

4.2.2 交联淀粉的改性……………………………………………………12

4.2.3 醚化淀粉的改性……………………………………………………13

5 生物降解机理研究………………………………………………………14

5.1 生物降解机理…………………………………………………………14

5.2 可生物降解聚氨酯的研究 ……………………………………………14

展望及建议……………………………………………………………………16

参考文献………………………………………………………………………17

致谢……………………………………………………………………………19

1 前言

近年来聚氨酯材料发展迅猛，作为高分子材料之一,其具有耐磨、抗挠曲性好、抗撕裂等特点,并可以制成各种性能不同的产品,包括硬质泡沫塑料、软质泡沫塑料、弹性体材料、粘合剂、涂料、纤维、合成革和各种助剂等,应用于工业等众多领域。随着现代科学技术的迅猛发展,对材料结构的要求日益提高。为了满足不同的性能、不同的应用和不同成本的要求,聚氨酯改性技术迅速发展。改性是提高材料性价比的有效手段,聚氨酯改性研究主要包括有机硅改性、丙烯酸酯改性、环氧树脂改性、异氰脲酸酯改性和天然产物改性等。^[1]

聚氨酯工业的发展至今大约已有60年历史。在其发展路途中，可以大概分为3个阶段：第一阶段在60年代前，人们确立了聚氨酯的化学、工艺、工业化生产方法，开发了以甲苯二异氰酸酯为基料的聚酯和聚醚型聚氨酯软泡沫，可应用于家具和垫子；第二阶段在60年代的时候，工业化生产了二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯基聚氨酯硬泡沫，应用于冰箱和建筑的绝缘材料，到了70年代开发出了反应性注塑聚氨酯和连皮聚氨酯，使聚氨酯在汽车、建筑、体育、鞋业等领域得到了广泛的应用；第三阶段，从80年代至今，随着聚氨酯的广泛使用，其回收利用已经成为迫切需要解决的大问题，在1995年美国“国际现代塑料”杂志评述当今聚氨酯工业面临的三大问题时，其回收利用就在其中。由此可见，对于聚氨酯材料的后续工作是非常重要的。

用于制作泡沫塑料的淀粉种类非常多，甘薯淀粉就是天然可再生淀粉中的一种。我国特别是长江流域盛产甘薯，而淀粉占其干重的50%～80%，随着近年来粮食的价格逐渐上涨，以甘薯为原料生产淀粉的比重也越来越高。

淀粉是自然界中生物合成的最丰富的可再生资源，来源广泛，价格便宜；淀粉又容易被微生物侵蚀，并且给微生物提供养分，具有优良的生物降解性能；而且淀粉挤出时具有膨胀性能及其本身的抗静电作用，所以淀粉可用来制作生物降解型泡沫塑料，同时因具有抗静电作用而用于船舶运输。但因为甘薯淀粉本身的结构及性质达不到一些要求，所以需要对其进行改性研究。

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