[发明专利]一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于淀粉基复合材料技术领域，涉及一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料及其制备方法，按重量份计，由以下组分组成：淀粉100份，甘油30份，单宁酸修饰的埃洛石1～7份。本发明利用单宁酸修饰的埃洛石作为改性剂，能够有效地改善淀粉的性能。本发明制备得到的淀粉基纳米复合材料具有优异的紫外线屏蔽性能、高能短波蓝光阻隔性能、力学性能、水汽阻隔性能、DPPH自由基清除活性(即抗氧化活性)以及低的吸湿性，此外，该复合膜制备工艺简单环保，成本低廉，适于放大生产，在包装、紫外线防护等领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及淀粉基复合材料术领域，具体涉及一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

在众多的可食膜天然高分子材料中，淀粉被誉为最具有发展潜力的原材料之一。将淀粉与增塑剂共混后，可以制得热塑性淀粉。热塑性淀粉不仅具有良好的成膜性，还具有资源丰富、价格低廉、可食用、可再生等一系列的优点。但热塑性淀粉膜也存在水汽阻隔性差、紫外线屏蔽性能差、机械性能差以及自由基清除活性(即抗氧化活性)差等缺点。因此，改善热塑性淀粉基材料的紫外线屏蔽性能、力学性能、水汽阻隔性能和自由基清除活性(即抗氧化活性)，拓宽其应用领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，以热塑性淀粉为基料、单宁酸修饰的埃洛石为填料，提供一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料及其制备方法，该复合材料具有优异的紫外线屏蔽性能、高能短波蓝光阻隔性能、力学性能、水汽阻隔性、DPPH自由基清除活性(即抗氧化活性)以及低的吸湿性，此外，该复合膜制备工艺简单环保，成本低廉，适于放大生产。

本发明的技术方案：

一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：淀粉100份，增塑剂30份，单宁酸修饰的埃洛石1～7份。

所述的淀粉为玉米淀粉；所述的增塑剂为甘油。

所述单宁酸修饰的埃洛石直径为40～80nm，长度为200～1000nm。

所述单宁酸修饰的埃洛石的制备方法包括以下步骤：

先将埃洛石纳米管分散于pH为8.0的Tris缓冲溶液中，然后将单宁酸加入上述埃洛石纳米管分散液中，30℃下搅拌反应24h，最后，离心分离、水洗、干燥，得到单宁酸修饰的埃洛石；

所述Tris缓冲溶液的浓度为0.01mol/L；所述Tris缓冲溶液、埃洛石纳米管、单宁酸的质量比为100:1:0.2。

一种具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将100份淀粉与30份增塑剂加入到1600份去离子水中，先在室温下搅拌30分钟，再在85℃下搅拌溶解，得到淀粉溶液，备用；

(2)将1～7份单宁酸修饰的埃洛石分散于1200份去离子水中，搅拌1h，得到均匀的分散液，备用；

(3)将步骤(2)所得分散液加入到步骤(1)所得的淀粉溶液中，并在85℃下搅拌1h，得到均匀的成膜液；

(4)将步骤(3)中的成膜液浇注到有机玻璃皿上，在50℃的真空烘箱中干燥24h，即得到具有紫外屏蔽功能的淀粉基纳米复合材料。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明所制备得到的淀粉基纳米复合材料具有优异的紫外线屏蔽性能、热稳定性能、水汽阻隔性能、DPPH自由基清除活性(即抗氧化活性)以及低的吸湿性，此外，该复合膜制备工艺简单环保，成本低廉，适于放大生产。

附图说明

图1为对比例1得到的纯淀粉膜实物照片。

图2为实施例4得到的淀粉基复合膜实物照片。