[發(fā)明專利]改性大豆蛋白生物降解塑料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710031652.1
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101191020A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 溫其標;楊曉泉;鄒文中;黃國平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08K5/20;C08K5/053
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

(一)技術領域

本發(fā)明涉及一種改性大豆蛋白生物降解塑料的制備方法。

(二)背景技術

由于石油資源的枯竭和合成塑料廢棄物對生態(tài)環(huán)境造成的危害，研究和開發(fā)生物降解材料日益引入注目。又由于現(xiàn)有處理非降解塑料廢棄物的主要方法均存在問題，如填埋方法浪費大量土地，焚燒方法會排出二氧化碳及二噁英等有害物質，而回收再加工成本高，并且加工后塑料制品的性能下降明顯，因此用生物降解塑料來代替非降解塑料，是減少環(huán)境污染的有效方法，也是塑料領域發(fā)展的必然趨勢。

大豆蛋白質來源廣泛，產(chǎn)量高，可再生和可生物降解，是優(yōu)良的生物降解材料資源。目前它已應用于塑料、膠粘劑、涂料等領域。通過傳統(tǒng)的塑料成型方法如熱壓成型、擠出成型或注射成型等方法，可以制備出大豆蛋白塑料，但是塑料存在脆和耐水性差的缺點，這就限制了其實際應用。用來制備大豆蛋白塑料的常用改性方法包括增塑改性、交聯(lián)改性等方法。其中增塑改性方法常用的增塑劑為甘油或其他多元醇類，且多為單一增塑劑改性方式，不能充分地改善塑料的柔韌性和加工性能；交聯(lián)改性方法會使塑料的加工性能下降。

(三)發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對大豆蛋白塑料脆、耐水性差以及加工性能不佳的缺點，提供一種改性大豆蛋白生物降解塑料的制備方法，通過選擇合適的玉米蛋白粉或谷朊粉共混物對大豆蛋白塑料進行共混改性來提高塑料的力學性能和耐水性能，得到具有較好的拉伸強度、斷裂伸長率、耐水性和加工性能的塑料。

本發(fā)明的改性大豆蛋白生物降解塑料的制備方法包括以下步驟：

(1)大豆分離蛋白與玉米蛋白粉或谷朊粉、甘油或復合增塑劑混合10-50min，置于2-6℃冰箱冷藏室中，靜置24h-48h；

(2)將步驟(1)得到的物料放入自制模具中，然后在110-160℃，5-40MPa，熱壓2-10min，制成塑料片材，冷卻脫膜；

上述原料的重量份用量如下：

大豆分離蛋白??????????10-80

玉米蛋白粉或谷朊粉????0-60

甘油或復合增塑劑??????20-40。

所述復合增塑劑由甘油與甲酰胺共混制成，兩者的比率為1∶9--9∶1重量，共混時間為10-40min。

步驟(1)中，先將大豆分離蛋白與玉米蛋白粉或谷朊粉混合5-40min，再與甘油或復合增塑劑混合10-50min，裝入聚乙烯袋中，再置于冰箱冷藏室中。

所述混合方式用高速混合、捏合、研磨或粉碎。

本發(fā)明所得改性大豆蛋白生物降解塑料，可用于一次性餐具，農業(yè)和園藝用具，以及玩具和室外運動器材等。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：

(1)本發(fā)明所采用的原料為普通的玉米蛋白粉、谷朊粉，大豆分離蛋白，原料來源廣泛。

(2)本發(fā)明所用的物料均具有生物降解性，且主要物料均來自可再生資源的天然高分子，因此該改性大豆蛋白塑料具有良好的生物降解性，屬于環(huán)境友好材料。

(3)本發(fā)明通過甲酰胺與甘油共混物的增塑作用，使大豆蛋白塑料具有良好的柔韌性、耐水性和加工性能。玉米蛋白粉的引入，使塑料具有良好的耐水性，這會拓寬塑料的應用領域。

(4)由谷朊粉對大豆蛋白進行共混改性后，塑料的拉伸強度、斷裂伸長率和耐水性均得到改善。

(四)具體實施方式

實施例1

大豆分離蛋白放入高速混合機中混合20min，再與甘油研磨混合30min，裝入聚乙烯袋中，置于2-6℃冰箱冷藏室中，靜置24h；得到的物料放入自制模具中，然后在160℃，20MPa，熱壓10min，制成塑料片材，冷卻脫膜；上述原料的重量份用量如下：大豆分離蛋白70、甘油30；

采用大豆?jié)饪s蛋白、脫脂蛋白粉代替大豆分離蛋白重復上述步驟。表1顯示不同大豆蛋白生物降解塑料的力學性能和吸水性能。

表1