专利名称：N－酰化谷类蛋白质塑料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种N-酰化谷类蛋白质塑料及其制备方法。
背景技术：
当前世界塑料总产量超过1.7亿吨，已渗透到国民经济与人民生活的各个领域。然而，塑料原料受石油短缺的制约日益凸现出来，且大量塑料制品废弃后所造成的环境污染日益严重。据统计，废弃塑料占发达国家垃圾总量的7～8％。发展可降解塑料能减少白色污染，有凸显的经济与社会效益。以农产品天然高分子如淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等天然高分子为原料生产可降解塑料，成为国际研究开发的热点之一。全淀粉型可降解塑料的开发比较成熟，如美国Wamer-Lambert公司、日本住友商事公司、意大利Ferruzzi公司以玉米、土豆或山芋等淀粉类农产品为主要原料，制成含90％以上淀粉的完全生物降解型塑料(陈云，喻继文，邱贤华，王飞镝，邱威扬，淀粉塑料现状及发展前景。高分子通报，2000，(4)77-82)。
以植物蛋白质为原料制备塑料具有悠久的历史，如法国和英国均于1913年发表了由大豆蛋白质制备半塑料的专利(Edekson DR.，Practical handbook ofsoybean processing and utillization.St.L. MissouriAOCS Press and UnitedSoybean Board，1993，387-391)。20世纪40年代后，随着石化工业的兴起，合成塑料控制了市场，人们很少研究蛋白质的可塑性加工。近年来，出于环境保护和石化资源短缺等原因，人们开始重新研究利用植物蛋白质生产环境友好的生物降解塑料，特别是消耗量巨大的食品包装膜材料。Gennadios等评述了基于谷朊粉、大豆蛋白、玉米蛋白、牛奶蛋白、花生蛋白或胶原蛋白等的可食性薄膜或涂层材料的制备方法与性能(Gennadios A.，McHugh TH.，Weller CL.，KrochtaJM.，Edible coatings and films based on proteins.In Edible coatings and films toimprove food qualitv；Krochta JM.，Baldwin EA.，Nisperos-Carriedo MO.，Eds.，Technomic Publishing Co.Lancaster，PA，1994；201-277)。
蛋白质是由多种氨基酸组成的天然高分子，分子间存在较强的氢键相互作用以及分子内/分子间二硫键。通常以蛋白质、增塑剂及其它试剂的溶液或悬浮液为成膜介质，采用溶液流延法制备蛋白质薄膜(Anker A.，Foster GA.，LoaderMA.，Method ofpreparing gluten containing films and coatings.美国专利3.653,925，1972；Aydt TP.，Weller CL.，Testin RF.，Mechanical and barrier properties of ediblecorn and wheat protein films.Trans.ASAE，1991，34，207-211)，通过热或酸碱处理来提高蛋白质溶解度，并改善膜材料性能(Gennadios A.，Brandenburg AH.，WellerCL.，Testin RF.，Effect of pH on properties of wheat gluten and soy protein isolatefilms.J.Agric.Food.Chem.，1993，411835-1839；Roy S.，Gennadios A.，WellerCL.，Zeece MG.，Testin RF.，Physical and molecular properties of wheat gluten filmscast from heated film-forming solutions.J.Food Sci.，1999，6457-60)。
溶液法制膜需消耗大量有机溶剂，且不适用于大尺寸材料或制品的成型。近年来人们开始探索采用高分子常规成型技术制备蛋白质材料，如中国专利00116036.2公开了“耐水热塑性大豆蛋白膜的制备方法”。通常，分子间氢键、二硫键等强相互作用使得蛋白质材料的热成型加工不易实施，且高温加工易导致蛋白质热分解。因而，蛋白质材料热成型时需添加大量增塑剂，以降低分子间相互作用，提高分子链柔韧性。可使用的增塑剂有水或多元醇如甘油、单糖、二糖或低聚糖等。Mangavel等发现，热成型的谷朊粉膜的力学性能优于溶液浇注膜(Mangavel C.，Rossignol N.，Perronnet A.，Barbot J.，Popineau Y.，Gueguen J.，Properties and microstructure of thermo-pressed wheat gluten filmsa comparisonwith cast films.Biomacromolecules，2004，5，1596-1601)。
在制备增塑蛋白质组合物过程中，强剪切可使分子间二硫键断裂，降低蛋白质分子量。在较高温度下，蛋白质分子之间重新形成化学交联。这为采用常规高分子加工设备制备交联型谷类蛋白质塑料提供了理论依据。Domenek等采用机械混合制备增塑谷朊粉，采用模压方法制备交联样品(Domenek S.，MorelMH.，Redl A.，Guilbert S.，Rheological investigation of swollen gluten polymernetworkseffects of process parameters on cross-link density.Macrom.Symp.，2003，200137-146)，并考察增塑谷朊粉的挤出加工工艺(Pommet M.，Redl A.，MorelMH.，Domenek S.，Guilbert S.，Thermoplastic processing ofprotein-based bioplasticschemical engineering aspects of mixing，extrusion and hot molding.Macrom.Symp.，2003，197207-218)。
谷类蛋白质材料的力学性能较差，需经紫外辐照、γ-射线辐照、酶处理或化学交联等来提高材料的刚性、耐热性与耐水性。一些能与蛋白质分子中的氨基、酰胺基、羟基、硫醇基发生化学反应的物质，如卤化乙酸酯、双亚胺酯、双-n-羟基-琥珀酰亚胺、二醛或二酮类试剂，均可用作蛋白质的化学交联剂，其中最常用的是醛类试剂如甲醛、乙二醛或戊二醛。
蛋白质塑料目前尚存在两个主要缺点。其一，即使交联后，蛋白质分子尚残存大量亲水性基团，材料在高湿度环境中易吸水，而在低湿度环境中易失水。因而，蛋白质塑料的性能受环境影响巨大；其二，采用水溶性多元醇类为增塑剂虽改善蛋白质的加工性能并提高材料韧性，但蛋白质塑料与水或含水食品接触时，多元醇类增塑剂逐渐溶出，蛋白质塑料的脆性增大，甚至丧失使用功能。
本发明采用反应挤出工艺，以含双键的N-酰化剂对谷类蛋白进行酰化改性，在蛋白质分子上引入含双键的侧链，赋予蛋白质可交联特性。本发明采用无毒的柠檬酸酯或甘油酯为新型增塑剂，既赋予蛋白质可塑性加工特性，又解决了增塑剂遇水溶出的缺点。所采用的柠檬酸酯或甘油酯对蛋白质起显著的增塑作用，可显著降低蛋白质的玻璃化温度，有利于反应挤出工艺的实施。同时，本发明采用无毒的润滑剂、无机填料、抗氧剂与防腐剂，进一步改善谷类蛋白质塑料的可塑性加工、耐水性与耐老化等性能，延长谷类蛋白质塑料使用寿命。蛋白质分子的基本组成是由酰胺键相互连接的氨基酸，酰胺键在自然环境中可以分解，因而本发明所制备的交联型N-酰化谷类蛋白质塑料废弃后可完全降解。
发明内容
本发明的目的是提供一种N-酰化谷类蛋白质塑料及其制备方法。
N-酰化谷类蛋白质塑料，包含100重量份谷类蛋白质、20～100重量份增塑剂、10～20重量份N-酰化剂、0.5～1.5重量份润滑剂、0.1～30重量份无机填料、0.5～1.5重量份抗氧剂、0.1～1重量份防腐剂与0.1～7重量份交联剂。
谷类蛋白质是谷朊粉、大米蛋白粉、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白或高粱醇溶蛋白；增塑剂是乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正己酯、乙酰柠檬酸三辛酯或甘油三乙酸酯；N-酰化剂是丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2-丁烯酰氯、4-戊烯酰氯、10-十一碳烯酰氯、肉桂酰氯、油酰氯、亚油酰氯、亚麻酸酰氯、反丁烯二酰氯、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、顺丁烯二酸酐、2-甲基顺丁烯二酸酐或衣康酸酐；润滑剂是硬脂酸、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、单硬脂酸甘油脂、羟基硬脂酸甲酯、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油或油茶籽油；无机填料是碳酸钙、蒙脱土或白炭黑；抗氧剂是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚、特丁基对苯二酚、叔丁基羟基茴香醚、茶多酚、生育酚、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、没食子酸十八酯、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯或D-异抗坏血酸；防腐剂是山梨酸乙酯、山梨酸对羟基苯甲酸丁酯、脱氢乙酸、尼泊金甲酯、对羟基苯甲酸乙酯或对羟基苯甲酸丙酯；交联剂是过氧化二异丙苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-双叔丁基过氧基己烷、过氧化月桂酰叔丁酯或过氧化苯甲酸。
N-酰化谷类蛋白质塑料的制备方法，包括以下步骤1)将100重量份烘干的谷类蛋白质粉置于高速混合机内，加入10～20重量份增塑剂与10～20重量份N-酰化剂，在1000～3000r/min转速下室温混合3～8min，然后采用双螺杆挤出机在10～50r/min转速与70～110℃温度下进行挤出，将挤出物料进行真空脱气、脱水，获得N-酰化谷类蛋白质；2)将步骤1)所获得的N-酰化谷类蛋白质在40～110℃机械混炼5～15min，在混炼过程中加入10～80重量份增塑剂、0.5～1.5重量份润滑剂、0.1～30重量份无机填料、0.5～1.5重量份抗氧剂、0.1～1重量份防腐剂与0.1～7重量份交联剂，获得N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物；3)将步骤2)所获得的N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于模具中，在120～170℃、5～20MPa压力下热压10～30min，冷却后获得N-酰化谷类蛋白质塑料制品。
本发明的优点是1)谷类蛋白质是一种可再生农业资源，来源广泛，与石化原料相比具有取之不尽用之不竭的优点；2)采用含双键的酰氯或酸酐对谷类蛋白进行N-酰化改性，在谷类蛋白分子上引入含双键的侧链，可采用过氧化物对谷类蛋白分子进行交联；3)采用双螺杆挤出反应方法对谷类蛋白质进行N-酰化改性，采用机械混炼与模压方法制备N-酰化谷类蛋白质塑料，是环境友好的制备工艺；4)采用柠檬酸酯或甘油酯为新型增塑剂，既赋予N-酰化谷类蛋白质可塑性加工特性，又解决了材料性能强烈依赖环境湿度的缺点；5)采用无机填料粒子来提高的N-酰化谷类蛋白质塑料的力学性能，并显著降低制备生产成本；6)采用的试剂均是安全、无毒的，所获得的N-酰化谷类蛋白质塑料可接触食品、药品等而不引起污染。
具体实施例方式
本发明使用的谷类蛋白质是谷朊粉、大米蛋白粉、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白或高粱醇溶蛋白。
谷朊粉也称活性面筋粉，是以小麦面粉为原料经深加工而提取的高蛋白质含量物质。合适的谷朊粉可以从蛋白质含量≥75％(干基)的商业产品中选择，如可从上海旺味食品有限公司、周口莲花味精集团、河南省天冠植物蛋白有限公司、安徽省桐城市乐健食品有限公司购买谷朊粉。
大米蛋白粉是从大米粉、米渣或米糟中制取的一种高纯度大米蛋白产品，其蛋白含量≥80％(干基)。从大米粉、米渣或米糟中提取大米蛋白质的技术是公知的，如在如下文献中有述，该文献引入本文作为参考“王章存，姚惠源大米蛋白质提取技术.研究粮食与饲料工业，2003，(8)37-38”。另外，中国专利03134973.0公开了“从大米中提取大米蛋白的方法”，中国专利03134972.2公开了“碱法提取大米蛋白的方法”，中国专利200410039303.0公开了“以大米为原料提取大米蛋白并制大米淀粉的工艺方法”。合适的大米蛋白粉也可以从蛋白质含量≥80％(干基)的商业产品中选择，如可从桂林红星生物科技有限公司购买大米蛋白粉。
从小麦粉或谷朊粉中提取小麦醇溶蛋白的技术是公知的，如在如下文献中有述，该文献引入本文作为参考“司学芝，李建伟，王金水，周长智，麦醇溶蛋白和麦谷蛋白提取条件的研究.郑州工程学院学报，2004，25(3)33-39”。
从大麦籽粒或籽粒粉中提取大麦醇溶蛋白的技术是公知的，如在如下文献中有述，这些文献引入本文作为参考“颜启传，黄亚军，徐嫒，试用ISTA推荐的种子醇溶蛋白电泳方法鉴定大麦和小麦品种.作物学报，1992，18(1)61-68；董牛，王丽蓉，兰兰，张德颐，大麦醇溶蛋白中高赖氨酸组分的溶解特性研究。植物学报，1989，31689-695”。
从玉米蛋白粉(也称玉米麸质粉)中提取玉米醇溶蛋白的技术是公知的，如在如下文献中有述，该文献引入本文作为参考“张钟，齐爱云玉米醇溶蛋白提取工艺及功能性质研究，粮食与饲料工业，2004(9)21-23”。中国专利00101222.3公开了“用玉米谷朊制备醇溶玉米蛋白膜”的技术，其中描述了从玉米蛋白粉中提取玉米醇溶蛋白的方法。高纯度的玉米醇溶蛋白可以从蛋白质含量≥80％(干基)的商业产品中选择，可以从日本和光纯药公司、美国Freeman Industries公司购买玉米醇溶蛋白。
从高粱籽粒或高粱粉中提取高粱醇溶蛋白的技术是公知的，如在如下文献中有述，这些文献引入本文作为参考“Emmambux MN.，Taylor JRN.，Sorghumkafirin interaction with various phenolic compounds.J.Sci.Food Agric.，2003，83402-407；Gao C.，Taylor J.，Wellner N.，Byaruhanga YB.，Parker ML.，Mills ENC.，Belton PS.，Effect of preparation conditions on protein secondary structure andbiofilm formation ofKafirin.J.Agric.Food Chem.，2005，53306-312；Huang CP.，Hejlsoe-Kohsel E.，Han XZ.，Protelytic activity in sorghum flour and its interferencein protein analysis.Cereal Chem.，2000，77343-344”。
N-酰化谷类蛋白质的制备是本发明的关键。将谷类蛋白质、增塑剂与N-酰化剂进行预混合，然后采用双螺杆挤出反应方法制备N-酰化谷类蛋白质。谷类蛋白质具有大量胺基，在剪切与热作用下可与含双键的酰氯或酸酐发生化学反应，从而在蛋白质分子上引入具有双键的侧链。此外，N-酰化剂也可与蛋白质分子上的巯基或羟基反应，增大侧链密度。酰氯或酸酐与蛋白质反应产生副产物氯化氢或水，因而反应挤出的物料需进行真空脱气、脱水。
在N-酰化谷类蛋白质的制备过程中，加入部分增塑剂的目的是降低蛋白质的玻璃化温度与挤出加工温度。所采用的增塑剂不含活性基团，不与N-酰化剂发生副反应。然而，增塑剂用量不易过高，否则物料粘结成团，粘度低，无法实施挤出反应加工。本发明推荐该步骤中增塑剂用量为谷类蛋白质用量的10～20％，其余增塑剂在N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物的制备中加以补充，并同时添加润滑剂、无机填料、抗氧剂防腐剂与交联剂。无机填料粒子表面具有羟基等大量活性基团，能与N-酰化谷类蛋白质分子形成复杂的物理化学相互作用，提高的N-酰化谷类蛋白质塑料的力学性能，并显著降低制备生产成本。所选用的无机填料粒子应研磨至粒径小于300目，并干燥至含水量低于10％。
N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物的制备可以采用开炼机、密炼机或Haake混炼仪。室温下，N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物具有优异的流动性，在较宽范围压力作用下可实现流动与充模，而在高温下可实现交联。本发明推荐的交联工艺是，将N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于模具中，在120～170℃、5～20MPa压力下热压10～30min。
以下结合具体实施例进一步说明本发明。
实施例1以谷朊粉为原料制备N-酰化谷类蛋白质塑料，包括以下步骤1)称取100g烘干的谷朊粉，置于高速混合机内，加入10g乙酰柠檬酸三乙酯与10g丙烯酰氯，在1000r/min转速下室温混合8min，然后采用双螺杆挤出机在螺杆转速10r/min、进料段温度70℃、压缩段温度90℃、计量段温度110℃、模口温度100℃的条件下进行挤出反应，将挤出物料进行真空脱气、脱水，获得N-酰化谷类蛋白质；2)将步骤1)所获得的N-酰化谷类蛋白质置于开炼机上，在40℃混炼15min，在混炼过程中依次加入10g乙酰柠檬酸三乙酯、0.5g硬脂酸、0.1g碳酸钙粒子、0.5g 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1g山梨酸乙酯与0.1g过氧化二异丙苯，获得N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物；3)将步骤2)所获得的N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于GB/T1040-92塑料拉伸性能测试标准模模具中，采用平板硫化机在120℃、20MPa压力下热压30min，冷却后获得N-酰化谷类蛋白质塑料。
实施例2以大米蛋白粉为原料制备N-酰化谷类蛋白质塑料，包括以下步骤1)称取100g烘干的大米蛋白粉，置于高速混合机内，加入20g乙酰柠檬酸三正丁酯与20g甲基丙烯酰氯，在3000r/min转速下室温混合3min，然后采用双螺杆挤出机在螺杆转速50r/min、进料段温度70℃、压缩段温度90℃、计量段温度110℃、模口温度100℃的条件下进行挤出反应，将挤出物料进行真空脱气、脱水，获得N-酰化谷类蛋白质；2)将步骤1)所获得的N-酰化谷类蛋白质置于开炼机上，在110℃混炼5min，在混炼过程中依次加入80g乙酰柠檬酸三正丁酯、1.5g羟基硬脂酸、30g蒙脱土粒子、1.5g 2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚、1g山梨酸对羟基苯甲酸丁酯与7g叔丁基异丙苯基过氧化物，获得N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物；3)将步骤2)所获得的N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于GB/T1040-92塑料拉伸性能测试标准模模具中，采用平板硫化机在170℃、5MPa压力下热压10min，冷却后获得N-酰化谷类蛋白质塑料。
实施例3以小麦醇溶蛋白为原料制备N-酰化谷类蛋白质塑料，包括以下步骤1)称取100g烘干的小麦醇溶蛋白，置于高速混合机内，加入20g乙酰柠檬酸三正己酯与15g 2-丁烯酰氯，在2000r/min转速下室温混合5min，然后采用双螺杆挤出机在螺杆转速40r/min、进料段温度70℃、压缩段温度90℃、计量段温度110℃、模口温度100℃的条件下进行挤出反应，将挤出物料进行真空脱气、脱水，获得N-酰化谷类蛋白质；2)将步骤1)所获得的N-酰化谷类蛋白质置于开炼机上，在90℃混炼10min，在混炼过程中依次加入40g乙酰柠檬酸三正己酯、1g硬脂酸正丁酯、15g白炭黑、1g特丁基对苯二酚、0.5g脱氢乙酸与4g二叔丁基过氧化物，获得N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物；3)将步骤2)所获得的N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于GB/T1040-92塑料拉伸性能测试标准模模具中，采用平板硫化机在150℃、15MPa压力下热压20min，冷却后获得N-酰化谷类蛋白质塑料。
实施例4～6分别以大麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白或高粱醇溶蛋白代替小麦醇溶蛋白，其余条件同实施例3。
实施例7～8分别以乙酰柠檬酸三辛酯或甘油三乙酸酯代替乙酰柠檬酸三正己酯，其余条件同实施例3。
实施例9～20分别以4-戊烯酰氯、10-十一碳烯酰氯、肉桂酰氯、油酰氯、亚油酰氯、亚麻酸酰氯、反丁烯二酰氯、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、顺丁烯二酸酐、2-甲基顺丁烯二酸酐或衣康酸酐代替2-丁烯酰氯，其余条件同实施例3。
实施例21～30分别以单硬脂酸甘油脂、羟基硬脂酸甲酯、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油或油茶籽油代替硬脂酸正丁酯，其余条件同实施例31～41分别以叔丁基羟基茴香醚、茶多酚、生育酚、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、没食子酸十八酯、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯或D-异抗坏血酸代替特丁基对苯二酚，其余条件同实施例3。
实施例42～44分别以尼泊金甲酯、对羟基苯甲酸乙酯或对羟基苯甲酸丙酯代替山梨酸对羟基苯甲酸丁酯，其余条件同实施例3。
实施例45～47分别以2，5-二甲基-2，5-双叔丁基过氧基己烷、过氧化月桂酰叔丁酯或过氧化苯甲酸代替叔丁基异丙苯基过氧化物，其余条件同实施例3。
本发明提供了一种N-酰化谷类蛋白质塑料及其制备方法。本发明所涉及的主要原料谷类蛋白属于可再生农业资源，来源广泛。本发明采用双螺杆挤出反应工艺，以含双键的酰氯或酸酐对谷类蛋白质进行N-酰化改性，将双键引入谷类蛋白分子侧链，然后将N-酰化谷类蛋白质与无毒增塑剂、润滑剂、无机填料、抗氧剂、防腐剂、交联剂配合，经热塑性加工与高温模压交联，获得耐水性与耐老化性能优异的谷类蛋塑料。
权利要求
1.一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，它包含100重量份谷类蛋白质、20～100重量份增塑剂、10～20重量份N-酰化剂、0.5～1.5重量份润滑剂、0.1～30重量份无机填料、0.5～1.5重量份抗氧剂、0.1～1重量份防腐剂与0.1～7重量份交联剂。
2.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的谷类蛋白质是谷朊粉、大米蛋白粉、小麦醇溶蛋白、大麦醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白或高粱醇溶蛋白。
3.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于所述的增塑剂是乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三正丁酯、乙酰柠檬酸三正己酯、乙酰柠檬酸三辛酯或甘油三乙酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的N-酰化剂是丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2-丁烯酰氯、4-戊烯酰氯、10-十一碳烯酰氯、肉桂酰氯、油酰氯、亚油酰氯、亚麻酸酰氯、反丁烯二酰氯、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、顺丁烯二酸酐、2-甲基顺丁烯二酸酐或衣康酸酐。
5.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的润滑剂是硬脂酸、羟基硬脂酸、硬脂酸正丁酯、单硬脂酸甘油脂、羟基硬脂酸甲酯、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、菜籽油、棉籽油、葵花籽油或油茶籽油。
6.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的无机填料是碳酸钙、蒙脱土或白炭黑。
7.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的抗氧剂是2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚、特丁基对苯二酚、叔丁基羟基茴香醚、茶多酚、生育酚、没食子酸乙酯、没食子酸丙酯、没食子酸辛酯、没食子酸十二酯、没食子酸十八酯、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯或D-异抗坏血酸。
8.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的防腐剂是山梨酸乙酯、山梨酸对羟基苯甲酸丁酯、脱氢乙酸、尼泊金甲酯、对羟基苯甲酸乙酯或对羟基苯甲酸丙酯。
9.根据权利要求1所述的一种N-酰化谷类蛋白质塑料，其特征在于，所述的交联剂是过氧化二异丙苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-双叔丁基过氧基己烷、过氧化月桂酰叔丁酯或过氧化苯甲酸。
10.一种如权利要求1所述的N-酰化谷类蛋白质塑料的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤1)将100重量份烘干的谷类蛋白质粉置于高速混合机内，加入10～20重量份增塑剂与10～20重量份N-酰化剂，在1000～3000r/min转速下室温混合3～8min，然后采用双螺杆挤出机在10～50r/min转速与70～110℃温度下进行挤出，将挤出物料进行真空脱气、脱水，获得N-酰化谷类蛋白质；2)将步骤1)所获得的N-酰化谷类蛋白质在40～110℃机械混炼5～15min，在混炼过程中加入10～80重量份增塑剂、0.5～1.5重量份润滑剂、0.1～30重量份无机填料、0.5～1.5重量份抗氧剂、0.1～1重量份防腐剂与0.1～7重量份交联剂，获得N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物；3)将步骤2)所获得的N-酰化谷类蛋白质可塑性加工组合物置于模具中，在120～170℃、5～20MPa压力下热压10～30min，冷却后获得N-酰化谷类蛋白质塑料制品。
全文摘要
本发明公开了一种N－酰化谷类蛋白质塑料及其制备方法。N－酰化谷类蛋白质塑料包含100重量份谷类蛋白质、20～100重量份增塑剂、10～20重量份N－酰化剂、0.5～1.5重量份润滑剂、0.1～30重量份无机填料、0.5～1.5重量份抗氧剂、0.1～1重量份防腐剂与0.1～7重量份交联剂。其制备方法是，采用双螺杆挤出反应工艺，以含双键的酰氯或酸酐对谷类蛋白质进行N－酰化改性，在谷类蛋白分子上引入含双键的侧链，然后采用热塑性加工工艺将N－酰化谷类蛋白质与无毒增塑剂、润滑剂、无机填料、抗氧剂、防腐剂、交联剂配合，经高温模压交联，获得耐水与耐老化性能优异的谷类蛋白可塑料。
文档编号C08K5/00GK1740233SQ200510060500
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月26日 优先权日2005年8月26日
发明者宋义虎, 郑强, 张其斌, 孙少敏 申请人:浙江大学