Главная

Разработка и изучение характеристик частиц микроячеистого вспененного материала на основе крахмала с добавлением димера алкилкетена


Ana I. Bolivar,
Richard A. Venditti,
Joel J. Pawlak,
Khaled El-Tahlawy

North Carolina State University, Forest Biomaterials Science and Engineering, Department of Wood and Paper Science, Raleigh, NC 27695-8005, USA

С точки зрения повышения экономичности, улучшения потребительских свойств и экологических показателей бумаги, лакокрасочных материалов и пластмасс, - представляет интерес замена неорганических наполнителей возобновляемыми органическими. В этом отношении перспективны частицы микроячеистого вспененного материала на основе крахмала (МВК). В данном исследовании предпринята попытка изготовления частиц МВК и исследованы их морфология, оптические свойства и взаимодействие с водой. Частицы МВК изготовлены из кукурузного крахмала, которому была придана растворимость в воде. Вспененная структура создавалась путём осаждения крахмала методом замены растворителя с использованием этанола. Крахмал также вводили в реакцию с восковидным димером алкилкетена (АКД) в различной концентрации, для того чтобы установить, можно ли придавать частицам влагостойкость с помощью АКД. Для присоединения АКД использовались два метода: (1) АКД наносили после образования пены, и (2) АКД смешивали с крахмалом до образования частиц вспененного материала. Навеску каждого образца очищали экстракцией гексаном для определения количества не вступившего в реакцию АКД, присутствующего в крахмальной матрице. При всех комбинациях крахмала и АКД были получены частицы с пористой структурой и высокой яркостью. Яркость частиц была значительно выше, чем яркость непереработанного крахмала, по-видимому, благодаря образованию пористой структуры. В случае покрытых АКД частиц для получения большого угла смачивания, низкой растворимости и малого объёма удерживаемой влаги требовалось внесение минимального количества АКД, дальнейшее увеличение количества вносимого АКД не изменяло эти показатели. Это говорит о том, что изменение свойств покрытых АКД частиц носит поверхностный характер. Смеси крахмала и АКД не проявляли какого-либо увеличения влагостойкости по сравнению с частицами МВК без примеси АКД. Это происходило из-за того, что этанол, используемый для осаждения, экстрагировал АКД, что подтвердилось методом элементного анализа. Частицы МВК, даже приготовленные с добавлением 10% АКД любым из способов, теряли пористую структуру при повторном смачивании. Для дальнейших исследований требуется разработать более действенный способ гидрофобизации МВК с помощью АКД.


Источник публикации

Вернуться к списку статей 


© Перевод. БИПП, 2008