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　　淀粉的化學(xué)增塑。淀粉結(jié)構(gòu)單元上含多個(gè)羥基，可通過(guò)官能團(tuán)反應(yīng)進(jìn)行改性，如交聯(lián)、酯化、接枝共聚等，提高淀粉的疏水特性或使淀粉具有聚合物化學(xué)加工特性，而易于與聚合物共混。

　　淀粉的熱塑性增塑。通過(guò)加入增塑劑降低淀粉分子間作用力而使淀粉具有熱塑性。增塑劑作用是使聚合物玻璃化溫度降低，增加塑性，易于成型。其作用機(jī)理大致可分為兩種：一是非極性增塑劑，它的作用是插入到高分子鏈之間，增大高分子鏈間的距離，從而削弱它們之間的范德華力，故用量越多，阻隔作用越大，而且小分子易活動(dòng)，易使高聚物粘度降低。二是極性增塑劑，它的作用是與聚合物相混合時(shí)，升高溫度，使聚合物分子熱運(yùn)動(dòng)變得激烈，于是鏈間作用力減弱，分子間距離擴(kuò)大，小分子增塑劑鉆到大分子聚合物鏈間，這樣增塑劑的極性基團(tuán)與高聚物分子的極性基團(tuán)相互作用，代替高聚物極性分子間作用，使聚合物溶脹。增塑劑中非極性部分把聚合物分子極性部分屏蔽起來(lái)，并增大大分子之間距離，從而削弱高聚物間的范德華力，使大分子鏈易移動(dòng)，且降低聚合物的熔融溫度，使之易于加工。經(jīng)塑化的淀粉球晶尺寸變小，球晶數(shù)目增多，淀粉分子間的氫鍵作用被削弱破壞，分子鏈的擴(kuò)散能力提高，材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低，所以在分解前實(shí)現(xiàn)微晶熔融，由雙螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)規(guī)線團(tuán)構(gòu)象，從而使淀粉具備熱塑性加工可能性。

　　幾乎所有的塑料加工方法均可用于熱塑性淀粉的成型加工，如擠出吹膜、注塑、多層擠出、流延、真空吸塑和擠塑發(fā)泡等。熱塑性淀粉的性能流變性能材料的流變特性反映了大分子流動(dòng)性的好壞，從而影響到材料的加工工藝和制品質(zhì)量，因此，融體的流變特性是衡量聚合物材料加工性能的重要參數(shù)。熱塑性淀粉粘度與溫度、水含量和加工條件有關(guān)。于九皋等研究了淀粉融體符合冪律方程：τ＝kγ（1）指數(shù)m隨溫度升高而增加，但常數(shù)k隨著溫度和含水量的提高而降低。熔融粘度隨溫度和含水量的升高而降低，溫度一定時(shí)，含水量增大，熔體粘度降低，指數(shù)m升高，當(dāng)含水量＞20％時(shí)，淀粉的非牛頓流體行為才能有較大改善，淀粉熔體從非牛頓流體向牛頓流體轉(zhuǎn)變，熔體粘度隨溫度升高而降低，且不隨加工條件及實(shí)驗(yàn)條件而改變。溫度對(duì)k的影響可用阿累尼烏斯方程來(lái)表示：k（T）＝k（T0）exp（EaRT）（3）此外，指數(shù)m值與高聚物在高剪切力作用下的解纏結(jié)有關(guān)，m低時(shí)解纏結(jié)困難，呈現(xiàn)非牛頓流體行為。

　　指數(shù)m隨直鏈淀粉的含量升高而減小，也是因?yàn)橹辨湹矸鄣睦p結(jié)。熱轉(zhuǎn)變淀粉是脆性材料，但加入增塑劑后則表現(xiàn)出一定的柔性。未經(jīng)塑化的淀粉的Tg高于100℃，加入增塑劑后，淀粉的Tg降低，且隨著增塑劑含量的增加而逐漸降低，當(dāng)加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35％的增塑劑時(shí)，淀粉的Tg降到70℃左右。

　　力學(xué)性能塑化后的淀粉像聚乙烯等普通塑料一樣，可以反復(fù)的塑化加工，在傳統(tǒng)的塑料設(shè)備上通過(guò)擠出、吹塑、流延、注塑等加工得到各種制品。熱塑性淀粉塑料的拉伸強(qiáng)度和彈性模量隨著增塑劑用量的增加而降低，斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度則隨之升高。從目前的技術(shù)水平看，全淀粉熱塑性塑料的拉伸強(qiáng)度在8～10MPa，斷裂伸長(zhǎng)率在150％～200％，基本可以滿足制品需要，但與普通塑料相比還有待進(jìn)一步的改進(jìn)。

　　降解性能全淀粉熱塑性塑料中淀粉含量在80％～90％以上，且其中使用的助劑也是可以降解的，所以全淀粉塑料能在使用完被丟棄后，在環(huán)境中短時(shí)間內(nèi)被光、微生物等完全降解，生成CO2和H2O，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染，是真正意義上的降解塑料。

　　gmgm－1η＝kγ（2）為克服淀粉基降解塑料的不足，近幾年國(guó)內(nèi)外開(kāi)始了全淀粉熱塑性塑料的研究開(kāi)發(fā)。作為一種新型的全生物降解材料，它是降解塑料領(lǐng)域的熱門(mén)課題。目前在國(guó)外，日本住友商事公司、美國(guó)Warnerlambert公司和意大利Ferrizz公司等都宣稱已成功研制出了這種全淀粉熱塑性塑料，可以用于薄膜、片材的生產(chǎn)，但還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)這種技術(shù)還處在研究階段，江西應(yīng)化所、浙江大學(xué)等單位均在做這方面的研究工作，但還沒(méi)有關(guān)于產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品應(yīng)用方面的報(bào)道。但作為降解塑料的發(fā)展方向，全淀粉熱塑性塑料具有誘人的市場(chǎng)前景。

　　展望雖然全淀粉塑料產(chǎn)品還存在降解速率慢、使用性能不如普通塑料、價(jià)格高等問(wèn)題，但淀粉生物降解塑料的研制和使用具有非常廣闊的前景。今后的開(kāi)發(fā)課題主要是淀粉的物理化學(xué)改性研究和加工工藝研究，降低生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)全淀粉可生物降解的可控技術(shù)等。

　　在熱塑性淀粉中加入納米級(jí)增強(qiáng)相蒙脫土可有效地改善熱塑性淀粉塑料的耐吸濕性和阻隔性能，提高材料的力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性。熱塑性淀粉層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料被認(rèn)為是熱塑性淀粉塑料的發(fā)展方向。

　　符號(hào)說(shuō)明：K－固定溫度下為常數(shù)，當(dāng)m＝1時(shí)為牛頓粘度；m－非牛頓指數(shù)；τ－剪切應(yīng)力；γ－剪切速率；η－表觀粘度；T－溫度；K（T0）－指前因子或表觀頻率因子，其單位與K相同；Ea－阿累尼烏斯活化能（簡(jiǎn)稱活化能），其單位為kJmol－1。