[發明專利]以淀粉為基料的全降解發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201110106437.X
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102206361A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 王惠群
• 申請（專利權）人: 廣東益德環保科技有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L1/02;C08J9/10;C08J9/14;B29C44/60
• 代理公司: 汕頭市潮睿專利事務有限公司 44230
• 代理人: 林天普;丁德軒

技術領域

本發明涉及高分子化合物的組合物，具體地說，涉及一種以淀粉為基料的全降解發泡材料及其制備方法。

背景技術

目前廣泛用于包裝行業的發泡材料(如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等發泡材料)，其原材料大多以石油為基礎制得，不能降解，其廢棄物對環境造成嚴重的污染。而目前一些含有天然高分子物質的材料雖然具有可降解性能，有利于減輕對環境的污染，但其緩沖性能及保溫性能卻比較欠缺。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以淀粉為基料的全降解發泡材料及其制備方法，這種全降解發泡材料可完全降解，并且具有較佳的緩沖性能和保溫性能。采用的技術方案如下：

一種以淀粉為基料的全降解發泡材料，其特征在于由下述重量配比的原料制成：淀粉65～84.69％，纖維素13～25％，發泡劑0.5～1.05％，增塑劑0.23～1.79％，抗氧劑0.18～0.80％，穩定劑0.39～2.38％，潤滑劑0.78～2.98％，脫模劑0.23～1.79％。

上述淀粉可以是玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和木薯淀粉中的一種或其中多種的混合物。

上述纖維素可以是麻纖維素、蘆葦纖維素、秸稈纖維素和木材纖維素中的一種或其中多種的混合物。

上述發泡劑可以是偶氮二甲酰胺(AC發泡劑)、取代丁烷或氟利昂。

優選上述增塑劑是生物材料增塑劑，具體可以是甘油和環氧大豆油中的一種或兩者的混合物。

上述抗氧劑可以是2，2`-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(即抗氧劑2246)，也可以是四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基)苯丙酸)季戊四醇酯(即抗氧劑1010)。

上述穩定劑可以是硬脂酸鹽(如硬脂酸鋅或硬脂酸鈣)。

上述潤滑劑可以是滑石粉。

上述脫模劑可以是硬脂醇、石蠟或微晶蠟。

另一方面，本發明提供上述以淀粉為基料的全降解發泡材料的一種制備方法，其特征在于依次包括下述步驟：

(1)將淀粉與溫度為80℃以上的水加入混合機進行混合，并攪拌3～5分鐘，混合機中攪拌器的轉速為80～120轉/分鐘，得到淀粉糊；

(2)將纖維素加入混合機，并攪拌5～8分鐘，混合機中攪拌器的轉速為80～120轉/分鐘，混合機內溫度為65～75℃；經本步驟的攪拌，使纖維素與淀粉糊混合均勻；

(3)然后將發泡劑、增塑劑、抗氧劑、穩定劑、潤滑劑和脫模劑加入混合機，并將混合機中攪拌器的轉速調節至120～150轉/分鐘，攪拌3～5分鐘，得到混合物料；

(4)利用步驟(3)得到的混合物料制作坯料；

(5)將坯料置于溫度為190～220℃的模具內，進行發泡成型，得到全降解發泡材料。

上述步驟(4)制作坯料具體可采用下述方法：從混合機中取出混合物料，再將混合物料送至三輥壓光機進行壓片，得到一定厚度的片材；然后對片材進行分切，得到片狀的坯料。通常使各坯料重量一致，精度控制在±1％的公差范圍內。

上述步驟(5)中，發泡成型的時間優選為35～40秒。完成發泡成型后，開模取出全降解發泡材料產品，得到的全降解發泡材料產品的形狀由模具決定。

本發明以淀粉和纖維素為基礎原料，經發泡成型制得的全降解發泡材料具有較高的回彈性、較佳的緩沖性能和保溫性能；由于淀粉和纖維素均為天然可降解高分子材料，因此這種全降解發泡材料廢棄后可完全降解，產生二氧化碳和水，對環境無污染；另外，本發明原料獲取范圍廣泛、價格低廉，制備工藝簡單易行且較為環保，因此產品成本較低，易于推廣應用。

具體實施方式

實施例1

首先，按下述重量配比配比，配備制備以淀粉為基料的全降解發泡材料所需的原料：淀粉66.87％(均為玉米淀粉)，纖維素25％(均為蘆葦纖維素)，發泡劑1.05％(均為偶氮二甲酰胺)，增塑劑1.2％(均為甘油)，抗氧劑0.80％(均為2，2`-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚))，穩定劑0.39％(均為硬脂酸鋅)，潤滑劑2.9％(均為滑石粉)，脫模劑1.79％(均為硬脂醇)。

然后，依次按照下述步驟，制備以淀粉為基料的全降解發泡材料：

(1)將淀粉與溫度為80℃的水加入混合機進行混合，并攪拌4分鐘，混合機中攪拌器的轉速為100轉/分鐘，得到淀粉糊；

(2)將纖維素加入混合機，并攪拌6分鐘，混合機中攪拌器的轉速為100轉/分鐘，混合機內溫度為70℃；經本步驟的攪拌，使纖維素與淀粉糊混合均勻；