新型生物基可降解口香糖的制備與性能研究.pdf

1、本論文利用四種大宗的生物質(zhì)單體—癸二酸、丁二酸、1，3-丙二醇和丙三醇，在無(wú)熱穩(wěn)定劑、無(wú)催化劑的條件下合成出一種可生物降解的聚酯彈性體，并將其制備成一種新型的生物基可降解口香糖。
　　 基于本課題組之前的研究，通過(guò)反應(yīng)條件和原料配比的控制，合成出一種既含凝膠又含溶膠部分的聚（癸二酸-丁二酸-1，3-丙二醇-丙三醇）共聚酯彈性體。本課題確定了反應(yīng)條件為170℃常壓預(yù)聚2小時(shí)，而后在200℃，250Pa的條件下熔融縮聚直至產(chǎn)物“爬桿

2、”。采用的原料醇酸摩爾比為1.1∶1，其中兩種酸等摩爾比投料，丙三醇摩爾量占總醇的20％時(shí)得到的產(chǎn)物溶膠含量約為50％，溶膠部分重均分子量可達(dá)3.5萬(wàn)左右;此外，在上述前提下，通過(guò)改變丙三醇的加入量，我們又分別合成了含有不同交聯(lián)程度的聚酯彈性體。通過(guò)FI-IR、DSC、TGA、GPC以及溶膠含量測(cè)試表明，這組彈性體的分子鏈結(jié)構(gòu)十分相似，且合成反應(yīng)進(jìn)行比較充分;聚酯彈性體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨交聯(lián)程度的增大而升高，且均具有較好的熱穩(wěn)定性;凝膠含

3、量也隨交聯(lián)程度的增加而增大，而且它們的溶膠部分的重均分子量可達(dá)13萬(wàn)左右;
　　 在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，將合成出的具有不同交聯(lián)程度的聚酯彈性體制備成口香糖膠基。通過(guò)對(duì)設(shè)備的選擇和工藝的摸索，確定了90℃下雙輥開(kāi)煉機(jī)為最優(yōu)制備條件。通過(guò)與商業(yè)化口香糖膠基在含水量、硬度、黏彈性等方面的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，含水量均小于0.5％，可以達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求;硬度在7N-14N之間，隨著彈性體交聯(lián)程度的提高，制備出的膠基硬度逐漸增大，黏度逐漸降低

4、。且丙三醇含量在23％-25％之間的彈性體制備出的膠基與商業(yè)化口香糖膠基性能最為接近。其后，我們又通過(guò)改變膠基配方，考察了彈性體加入量不同對(duì)膠基性能的影響。測(cè)試結(jié)果表明，彈性體含量在20％的膠基最適合進(jìn)一步進(jìn)行口香糖的加工;
　　 將前期得到的膠基及其他各項(xiàng)添加劑利用雙輥開(kāi)煉機(jī)混合，制備出生物基可降解口香糖。通過(guò)干燥失重及RPA等表征手段綜合考察了用上述不同組分配比的膠基制備出的口香糖的性能，又利用感官評(píng)價(jià)即十人測(cè)試小組對(duì)產(chǎn)品的

5、色澤、質(zhì)地、口感、持香性、甜味持久度及咀嚼時(shí)間按標(biāo)準(zhǔn)打分，最后確定了聚酯彈性體在膠基中占20％時(shí)的組分制備出的口香糖綜合性能最優(yōu)，其口感最易被測(cè)試人員接受，干燥失重為6.6％，黏彈性曲線與商業(yè)化口香糖最為接近。
　　 采用水解法和自然降解法對(duì)聚酯彈性體及由其制備的口香糖膠基進(jìn)行考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，彈性體及膠基都具備較好的降解性能，且在水解條件下的降解速度明顯高于自然降解速度。彈性體的降解速度隨交聯(lián)程度的增大而降低，丙三醇23％的聚酯