[發(fā)明專利]熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910058963.6
• 申請(qǐng)日: 2009-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN101864176A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅學(xué)剛;徐東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L89/00
• 分類號(hào): C08L89/00;C08L3/02;B29B9/06;B29B9/12;B29C47/92
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(一)技術(shù)領(lǐng)域??本發(fā)明涉及一種熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料及其制備方法。

(二)背景技術(shù)??全世界每年有1.5億噸石油、天然氣等有限的石化資源用于化學(xué)合成“合成高分子”，為了減少?gòu)U棄合成高分子材料產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響和有限資源的利用，重新構(gòu)筑可持續(xù)發(fā)展的人類社會(huì)已成為世界各國(guó)的共識(shí)。實(shí)現(xiàn)世界經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究前沿之一是利用清潔生產(chǎn)技術(shù)，將可再生的生物質(zhì)資源，改性、合成滿足使用要求的環(huán)境友好高分子新材料，降低對(duì)有限資源的消耗，減少材料使用后對(duì)環(huán)境的污染，為此國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究更注重尋找新的天然高分子塑料材料。

植物蛋白是地球上巨大的再生性生物高分子資源。從資源的可持續(xù)利用、保護(hù)環(huán)境和生物體親和性與生物分解性特點(diǎn)出發(fā)，人們對(duì)于能再生的植物蛋白的利用寄托了很大的期望。從而植物蛋白資源化利用，開發(fā)環(huán)境友好的綠色產(chǎn)品，已形成環(huán)境綠色高技術(shù)研究與開發(fā)中的熱點(diǎn)領(lǐng)域。植物蛋白作為可再生資源，它的改性和利用一方面可節(jié)省大量石油資源，另一方面可以緩解大量非降解合成高分子材料廢棄物造成的環(huán)境污染，植物蛋白及其改性材料廢棄后可以在自然環(huán)境中實(shí)現(xiàn)生物量的循環(huán)。

淀粉是來(lái)源豐富、價(jià)格便宜的天然高分子物質(zhì)，是一種取之不竭的可再生資源。淀粉有著能再生、廉價(jià)、易保存和便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，在一定條件下可進(jìn)行各種反應(yīng)，派生出眾多衍生物。淀粉良好的可利用性和生物降解性使其成為生物降解材料的良好原料，淀粉基衍生物材料能在多種環(huán)境下被生物降解，最終降解產(chǎn)物CO2和H2O可通過光合作用進(jìn)行再循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何污染。多年來(lái)世界各國(guó)對(duì)淀粉基熱塑材料的研究開發(fā)十分重視，但熱塑性淀粉熔體性能差，加工應(yīng)用過程中存在著困難，其材料的粘度和強(qiáng)度均較低，導(dǎo)致成型加工過程中定型速度很慢，實(shí)施吹塑、壓延、注塑紡絲等加工方式難度很大，很難通過常規(guī)的加工方法在常規(guī)聚合物加工設(shè)備上加工出符合使用要求的產(chǎn)品。

熱塑性植物蛋白與熱塑性淀粉熔融共混改性后得到的新型熱塑共混材料加工性能良好，在擠塑、吹塑、注塑和發(fā)泡過程中具有優(yōu)良的熱塑加工特性和力學(xué)性能，其制品使用后完全降解且環(huán)境友好，可廣泛地用于化工、農(nóng)地膜、機(jī)電、建筑材料、包裝和環(huán)保等生產(chǎn)加工領(lǐng)域。

(三)發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)境友好的熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料及其制備方法。熱塑性植物蛋白/淀粉共混可以改善熱塑性植物蛋白的加工性能，同時(shí)可以對(duì)熱塑性淀粉起到較好的增塑作用，解決熱塑性淀粉加工性能、韌性和抗撕裂性能不足、斷裂伸長(zhǎng)率低、薄膜較脆等不足等問題，提供一種以天然植物蛋白為原料，生產(chǎn)環(huán)境友好的植物蛋白/淀粉熱塑材料的新方法，為可再生資源植物蛋白的大規(guī)模開發(fā)利用服務(wù)。

2、技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料，它的各組分的重量份配比為：熱塑性植物蛋白1～99，熱塑性淀粉1～99，交聯(lián)劑0～10，增塑劑0～10。所述的熱塑性植物蛋白是將去雜后的大豆粕、花生粕、油菜籽粕、棉籽粕、葵花籽粕、茶籽粕、米糠、麩皮中一種或幾種植物蛋白原料粉碎，加入植物蛋白重量10倍的pH8.0的NaOH溶液，在50℃下處理1h，過濾、離心、除去不溶性雜質(zhì)，濾液用硫酸調(diào)pH至4.5使蛋白質(zhì)凝聚沉淀、分離、洗滌、中和，即得到植物純化蛋白；將純化植物蛋白和純化蛋白重量30倍的尿素緩沖溶液加入反應(yīng)釜中，在通氮?dú)獾臈l件下于60℃攪拌30min，然后加入與純化植物蛋白重量相當(dāng)?shù)膸€基乙醇反應(yīng)1h，蛋白質(zhì)分子在溶液中充分伸展，再分別加入引發(fā)劑和接枝單體，同時(shí)通入N2于60℃下反應(yīng)3h后停止反應(yīng)，用丙酮充分沉淀，離心分離所得固體經(jīng)水洗至中性后真空干燥得到熱塑性植物蛋白；所述的熱塑性淀粉是按重量份數(shù)取淀粉100份、甘油15份、馬來(lái)酸酐20份、過氧化叔丁基0.035份、馬來(lái)酸二辛酯3份和水16份，在高速混煉機(jī)進(jìn)行混合攪拌后，在140℃～160℃通過擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混接枝反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后的擠出造粒得到熱塑性淀粉；所述的交聯(lián)劑選用順丁烯二酸酐，檸檬酸三丁酯、乙撐雙硬脂酸酰胺、六方氮化硼中的一種或兩種以上的任意組合；所述的增塑劑選用丙三醇，聚乙二醇，鄰苯二甲酸二丁酯，己二酸二丁酯中的一種或兩種以上的任意組合

熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料的熱塑性植物蛋白/淀粉共混材料制備方法，其步驟是：

第一步，配料：按重量比配比取熱塑性植物蛋白1～99，熱塑性淀粉1～99，交聯(lián)劑0～10，增塑劑0～10，在高速混合機(jī)中攪拌混勻5～20min。

第二步，干燥：將混合均勻的共混物在溫度30～60℃干燥8～12小時(shí)。