技術領域

本發明涉及淀粉的改性，具體是涉及一種采用三聚氯氰為連接基的變性淀粉。本發明還涉及該變性淀粉的制備方法。

背景技術

淀粉是一種天然高分子化合物，天然淀粉在現代工業中的應用是有限的，而變性淀粉是拓寬天然淀粉應用的主要途徑。淀粉經變性后，化學結構發生了變化，在保留了淀粉原有性能的基礎上，又增加了許多新的性能，廣泛應用在食品、紡織、造紙、醫藥、建材以及石油開采等工業部門。其中陽離子淀粉、陰離子淀粉和兩性淀粉是目前眾多變性淀粉品種中非常重要的產品。

陽離子淀粉由于其帶有正電荷，對帶有負電荷的纖維和填料等具有親和力，在纖維與礦物質填料之間起著離子橋的作用。目前，制備陽離子淀粉的最主要的方法是以叔胺鹽或者季銨鹽作為陽離子化試劑，采用干法、濕法或者半干法工藝制備。

例如，CN1157412C公開了一種微波干法制取高取代陽離子淀粉的方法。該方法采用NaOH、KOH和Ca(OH)₂等作為催化劑，以帶有反應活性基團的季銨鹽或者叔胺鹽作為陽離子化試劑，將陽離子化試劑的水溶液與堿催化劑的水溶液混合，以噴霧的方式噴到已烘干的工業淀粉中，充分攪拌混合后進入微波爐，采用間歇式加熱5～10min，將物料的溫度控制在40～90℃，取出后，用稀鹽酸將物料的pH值調至6.5～7.5，烘干即得產品。其中，帶有反應活性基團的季銨鹽或者叔胺鹽陽離子化試劑可以是3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、1，2-環氧丙基三甲基氯化銨、2-氯丙基三甲基氯化銨、4-氯-2-丁烯基三甲基氯化銨等等。

2004年7月21日授予安蒂·利基塔諾、喬科·卡基的專利CN1158307C公開了一種高陽離子淀粉的生產方法，在該生產方法中，則是采用了氯化2，3-環氧丙基三甲基銨或者一種等效的具有氯乙醇功能的陽離子劑，將陽離子劑和水混合淤漿化生成懸浮液，并向淤漿中加入催化劑，使陽離子劑與淀粉進行陽離子化反應。

胡愛琳等人公開了一種陽離子淀粉的合成方法(CN1197879)，即先將無水硫酸鈉溶于水后，再加入玉米淀粉配制成一定濃度的淀粉懸浮液，加入氫氧化鈉控制淀粉懸浮液的pH值在10～13范圍內，再加入玉米淀粉質量1.5～6.0％的陽離子醚化劑3-氯-2-羥丙基三甲基銨氯化物，在30～55℃反應6～10h，然后用稀鹽酸中和，再經洗滌-脫水-氣流干燥，制成取代度為0.02～0.05的陽離子淀粉，產率達99％以上。

采用叔胺鹽或者季銨鹽作為陽離子化試劑，最突出的缺點是在醚化劑的制備過程中不可避免地會產生1，3-二氯-2-丙醇(DCP)、雙季銨化合物(Diquat)和2，3-二羥丙基三甲基氯化銨，同時原料環氧氯丙烷(ECH)也很難徹底除去。DCP和ECH是淀粉的高效交聯劑，少量存在即可與淀粉發生交聯，即便是微量，其影響也非常明顯(張春曉，于維釗.陽離子醚化劑CHPTMAC的綜合分析.造紙化學品，2005，(1)：9-12.)。

為了減少陽離子化試劑中微量雜質的影響，各國的科研人員對陽離子化試劑的制備和純化進行了深入的研究。US4,602,110描述了一種由1，3-二(三烷基氯化銨)-2-羥基丙烷和1，2-羥丙基-3-三烷基氯化銨純化3-氯-2-羥丙基三烷基氯化銨的方法。該產品對淀粉來說是非反應性的，并且是表氯醇與三烷基鹽酸銨的典型副產物。US5,077,435則描述了通過使用1，3-二鹵代-2-丙醇作為共溶劑來減少特別是那些非反應性二季銨副產物形成的方法。US5,463,127進一步認識到除那些非反應性副產物如1，3-二(三烷基氯化銨)-2-羥基丙烷外，陽離子劑中可能還存在反應性交聯副產物。

以上專利盡管認識到了在陽離子化試劑中存在著反應性和非反應性雜質，并且為滿足商品及陽離子化試劑的純度規格進行了一些純化步驟，但是仍然不能完全排除微量雜質的影響，陽離子化制備的陽離子淀粉仍有交聯，即產品的穩定性不好。