[发明专利]一种可降解的蓄冷凝胶及其制备方法

说明书

本发明属于蓄冷凝胶技术领域，具体涉及一种可降解的蓄冷凝胶及其制备方法。本发明提供一种可降解的蓄冷凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1、淀粉糊化；S2、配制分散相；S3、丙烯酸中和；S4、配制交联引发剂；S5、体系混合。本发明所得的可降解蓄冷凝胶选择淀粉作为基材，具有很好的吸水和保水特性，制备工艺简单、成本低廉，其在自然环境中的生物降解性强，是一种绿色环保材料。

技术领域

本发明属于蓄冷凝胶技术领域，具体涉及一种可降解的蓄冷凝胶及其制备方法。

背景技术

蓄冷剂是一种粘稠胶状混合物，主要由无机或(和)有机化合物构成，能够在预冷阶段吸收储存大量冷量，在外界温度升高时释放冷量，较长时间保持小范围低温环境，通常应用于医药、食品等多个方面的低温储藏。

随着生活水平的提高，人们对果蔬风味和营养的保持需求越来越大。冷链物流的发展为采后果蔬的保鲜和运输提供了技术保障，但冷链物流中蓄冷剂的使用仍使我国出现冷量不足的问题，所以蓄冷技术的发展和完善仍是当前的研究热点。蓄冷技术的进步需要蓄冷材料的推动，因此高性能的蓄冷材料研发是解决冷链物流冷量不足、效率不高的关键措施，选择具有合适相变温度和较高相变潜热的蓄冷材料能保证果蔬的贮藏环境维持在一定的温度范围内，对于延长产品的保质期，减少消费前的损失至关重要。

目前常用的蓄冷剂为液态蓄冷剂，但是液态蓄冷剂在运输中存在一定的风险，给运输的成本带来负担，所以在蓄冷剂中加入一定的增稠剂、保水剂等，增大蓄冷剂的黏稠性，降低流动性。相变蓄冷剂一般为多种成分的混合物，主要包含蓄冷材料(相变蓄冷材料)、Onset温度(相变温度)调节剂、增稠剂、防腐剂等成分，蓄冷剂在冷链系统中应用广泛，具有降温快、蓄冷量大、保冷时间长、可循环利用、无毒无污染等特点。

目前工业合成的高吸水树脂降解性较差，对环境有一定的污染。目前工业化生产的合成高吸水树脂一般是用不可再生的石油资源作为聚合单体，如丙烯酸和丙烯酰胺。经过交联引发后形成高分子链结构的大分子聚合物，不易被生物降解，在土壤中的长期积累最终导致土壤板结污染。因此，开发可降解的高吸水树脂用作蓄冷材料意义重大。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的是提供一种可降解的蓄冷凝胶及其制备方法。

本发明提供了如下的技术方案：

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可降解的蓄冷凝胶的制备方法，具体步骤如下：

S1、淀粉糊化：将一定量的淀粉和去离子水混合搅拌均匀，使用磁力搅拌器将混合液在恒温水浴65℃条件下持续搅拌，混合30min后置于室温条件下备用；

S2、配制分散相：将一定量的分散剂和100g分散相环己烷混合均匀，在40℃恒温水浴条件下，使用电动机械搅拌器混合20min后备用；

S3、丙烯酸中和：使用称重法分别称取10.5g的丙烯酸和一定量的氢氧化钠溶液于烧杯中，在冰浴条件下，避光，缓慢将碱液加入酸液中并不断搅拌，中和反应后加入一定量的AMPS备用；

S4、配置交联引发剂：称取一定量的交联剂和引发剂，使用蒸馏水完全溶解后备用；

S5、体系混合：在连续搅拌的分散相中，缓慢加入丙烯酸中和液以及淀粉混合液，提升体系水浴温度和转速至250r/min，保持稳定20min完成充分的混合分散过程；在通入氮气的条件下，逐渐缓慢加入交联引发剂的水溶液，保持混合体系反应3h。

优选地，S2步骤中，所述分散剂为Span80、MF、NNO中的一种。

优选地，S3步骤中，所述氢氧化钠溶液的质量分数为25％。