[发明专利]一种疏水改性羧甲基淀粉钠的制备方法

说明书

本发明提供了一种疏水改性羧甲基淀粉钠的制备方法，属变性淀粉技术领域。以工业上市售羧甲基淀粉钠为原料，N,N二甲基苄胺为催化剂在混合溶剂中引入疏水长碳链，在一定的反应温度和反应时间的条件下，制备出疏水改性羧甲基淀粉钠，取代度可达0.04～0.36，粘度由440mpa.s提高至2353mpa.s(γ＝60S^‑1)。这是一种性能优异的增稠剂，可用于印染、医药、食品和日化领域。此方法工艺简单一步合成，省去了很多工艺，而且取代度较高，粘度显著提高。本发明以水‑乙醇为混合溶剂，绿色环保，收率可达86％，且所得的疏水改性羧甲基淀粉钠克服了原羧甲基淀粉钠的不足，粘度显著提高。

技术领域

本发明提供了一种疏水改性羧甲基淀粉钠的制备方法，属于变性淀粉技术领域。

技术背景

近些年来淀粉一直被国内外学者广泛研究与开发，主要是由于来源广泛、价格低廉、易降解，且含有较多的活性基团羟基。为了充分利用和发挥淀粉的优点，可通过改性来改变淀粉固有的性质，充分利用淀粉优良的性质，克服淀粉的不足，拓宽其应用范围以适应生产需要。

羧甲基淀粉钠(CMS)作为一种阴离子型改性淀粉，具有溶于冷水、糊的粘度稳定、透明度高、冻融稳定性好、生物相容等优点，应用于很多领域，拓宽了淀粉的应用。CMS的性能与其取代度(DS)密切相关，高取代度(DS0.6)的羧甲基淀粉钠具有粘结、保水性更强，在建筑、食品、造纸、日化、医药等行业被广泛需求。

但为进一步扩大其应用领域和应用性能，羧甲基淀粉的粘度、保水性等尚待进一步提高。羧甲基淀粉疏水化是进一步提高粘度性能的有效方法之一。

在亲水主链上引入少量疏水性基团，从而合成疏水缔合型增稠剂，分子中有亲水部分也有亲油基团，呈现出一定的表面活性，引入疏水性基团，可以形成疏水缔合的网络结构，增大流体力学体积，有利于粘度的增加，从而产生增稠现象通过疏水改性使得淀粉具有两亲性、良好的吸附性、水性涂料增稠剂，还可用作药物释放。

疏水改性羧甲基淀粉钠的主要的方法有酯化、醚化等方法，具体如下：

(一)一步法：

汪源浩以羧甲基淀粉(CMS)为原料,己酰氯为酯化试剂，二甲基亚砜(DMSO)为溶剂，吡啶为有机碱合成了己酰酯化羧甲基淀粉(HCMS)(汪源浩,具本植,张淑芬.己酰酯化羧甲基淀粉的制备及黏度性质[J].精细化工,2012,29(6):5.)，。张燕萍以羧甲基淀粉钠为原料，硬脂酸为酯化剂、脂肪酶为催化剂，加入干燥剂，以酶法结合干法制备复合变性淀粉(张燕萍,张杨.一种羧甲基淀粉硬脂酸酯及其制备方法:CN102199639A[P].2011)，脂肪酶做催化剂，价格昂贵，经济效益低。以辛烯基琥珀酸酐为酯化剂在DMSO/对甲苯磺酸得到取代度为0.03-0.53改性羧甲基淀粉钠。

存在问题：1.目前所用的方法均以DMSO作为反应溶剂，后处理需要耗费大量溶剂；2.以脂肪酶为催化剂，价格昂贵。

(二)两步法：

Thomas Heinze使用苄基氯作为疏水基团，先对淀粉进行了疏水化改性，再进行羧甲基化改性以淀粉为原料先引入苄基基团接着羧甲基化或先以烷基缩水甘油醚为疏水剂，再进行羧甲基化改性(Heinze T,Rensing S,Koschella A.Starch Derivatives of HighDegree of Functionalization.13.Novel Amphiphilic Starch Products[J].StarchStrke,2007,59(5))。