由于淀粉的组成结构的原因，淀粉本身携带大量的羟基，分子内和分子间形成了大量的氢键，氢键的存在使淀粉分子间相互作用力增强，因此天然淀粉的分解温度低于或者接近熔融温度，不具备热塑加工性能，天然淀粉只能作为颗粒填料使用，这大大限制了淀粉材料的应用。

同时，因淀粉内羟基官能团较多，亲水性较好，导致天然淀粉与其他亲油性聚酯高分子的相容性一般较差，使共混材料的力学性能不太理想。因此，通常情况下在使用前会对天然淀粉进行改性，改性以改善其疏水性能和加工性能为重点，目前，已有较多关于淀粉改性的研究和报道，其中主要的改性方法有物理改性、化学改性、生物改性、基因改性和复合改性等，如表1.1所示。在上述方法中，化学改性和物理改性是最常见的，也是应用最广泛的改性方法，下面简单对化学改性和物理改性作简单介绍：

化学改性

分析淀粉的化学组成结构可知，其分子形式是以葡萄糖单位为基础的环状大分子结构，分子内存在大量的醇羟基官能团，通过淀粉羟基官能团与化学试剂发生酯化、醚化、氧化等反应对淀粉进行改性的方式叫做化学改性方法。

酯化淀粉

以醋酸酐为酯化剂，吡啶为催化剂，对支链淀粉和直链淀粉进行乙酰化处理，制备了疏水的热塑性淀粉基材料。研究发现：在98%的相对湿度环境中，取代度为1.3-1.4的淀粉仍表现出一定的吸水率，当取代度超过1.4后，改性淀粉的疏水性明显的得到提高。

当淀粉取代度在1.7-3之间时，其玻璃化转变温度保持不变，随着取代度的降低，玻璃化转变温度逐渐升高。改性淀粉中直链淀粉和支链淀粉的比例对拉伸模量没有影响，而改性淀粉材料的断裂伸长率随支链淀粉含量的增加明显降低。

氧化淀粉

以过氧化氢为氧化剂，以天然玉米淀粉为原料，在较温和的条件下将淀粉氧化，然后用甘油外增塑，成功制备了热塑性氧化淀粉（TPO）。研究结果表明：羰基含量为38.5%的热塑性氧化淀粉的玻璃化转变温度和吸湿性最低，力学性能最好。具有较高酮基或醛基的热塑性氧化淀粉具有较好的耐水性和力学性能，但淀粉的氧化导致淀粉分子链分解，分子量减小，热稳定性下降。

交联淀粉

用甘油去增塑天然玉米淀粉，然后用六偏磷酸钠作为交联剂直接交联改性增塑后淀粉，制备了热塑性交联淀粉。结果表明：当六偏磷酸钠添加为例为6时，改性淀粉材料的拉伸强度达到最大值,为3.75MPa，此时断裂伸长率为%，而冲击强度相比未交联淀粉稍有下降；表面接触角从46.34°增大至76.12°，淀粉经交联后疏水性明显提升，且拥有较好的加工性能。

物理改性

物理改性是指通过物理作用，如糊化处理、超高频辐射处理、微波处理或者外加增塑剂、偶联剂等改变淀粉的聚集状态来提升其热塑性。目前较有效且应用较广泛的手段为外加增塑剂法：在外加剪切力和高温的加工条件下，小分子的增塑剂可以分散在淀粉分子链段内，从而使淀粉分子内和分子间氢键作用被削弱，使淀粉结晶结构遭到破坏，从而降低了淀粉熔融温度，在分解前实现熔融，具备热塑加工性能。

采用固定含量的不同多元醇（甘油、木糖醇、山梨醇、麦芽糖醇）对糯米淀粉进行增塑，制备了热塑性淀粉（TPS）。研究发现：随着增塑剂相对分子质量的降低和淀粉含水率的增加，TPS的玻璃化转变温度降低。TPS的耐水性随增塑剂分子量的增加而增加，并与端羟基与总羟基数之比成正比。随着增塑剂分子量的增加，TPS材料的脆性增加。大分子增塑剂的使用会使TPS材料在潮湿环境中保持较好的力学性能。

采用玉米淀粉和高直链淀粉为原料，以甘油或山梨醇为增塑剂，采用淀粉悬液低温糊化制备了可食用级薄膜。研究发现：增塑剂的加入使薄膜的整体性更好。低温糊化是产生热力学转变的主要因素。在贮藏过程中，薄膜的结晶度增加，透气性减弱。增塑剂塑化后淀粉薄膜具有更低的结晶度，甘油增塑的淀粉薄膜比山梨醇塑化的淀粉薄膜透气性更好。

除上述的小分子塑化剂外，近几年还有一些大分子物质也被用于淀粉塑化。采用超支化聚酯（HBP）去塑化玉米淀粉，结果发现HBP降低了淀粉的糊化黏度，升高了糊化温度，与甘油/淀粉增塑薄膜相比，HBP/淀粉薄膜具有更低的结晶度和玻璃化转变温度，更佳的机械性能。