[發明專利]熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物及其制作方法

無效

• 申請號: 201110268349.X
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102311562A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 郭永超;趙彥生
• 申請（專利權）人: 優勢塑膠制品（安吉）有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L67/04;C08L1/12;C08L71/00;C08K5/053;C08K5/11
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 裴金華

技術領域

本發明涉及高分子材料改性技術領域，尤其涉及一種具有良好力學性能的熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物及其制作方法。

背景技術

長期以來，塑料廢棄物的主要處理方法為填埋、焚燒和回收再利用。但由于塑料質地輕、體積大、難分解，填埋不僅需要占用大量的土地資源，更直接造成環境污染；焚燒雖能回收部分熱能，但產生溫室氣體，且有些品種的塑料焚燒還會產生有毒有害物質，如二噁英等，造成二次污染；回收再利用則受塑料品種、用途等限制，對整個回收系統提出了更高的要求，即使在發達國家，如意大利、日本等，其塑料回收率也不足?10%，而我國則低于?5%。隨著塑料制品消費量的日益增大，其廢棄物的處理不僅給環境造成了嚴重的污染，更造成了對石油資源的浪費。

進入二十一世紀，環境和資源問題備受世人關注。為了緩解環境污染和資源短缺給人類生存和發展帶來的威脅，各國紛紛制定可持續發展戰略，頒布相應的法律法規，國際社會更是提出了環境友好概念。2002?年召開的聯合國可持續發展世界首腦會議上通過的《約翰內斯堡實施計劃》首次正式提出“環境友好型材料”，其基本定義為：具有滿意的使用性能和優良的環境協調性，或能夠改善環境的材料。環境友好型材料是從節約資源和防止污染的角度來重新審視和改革傳統材料學，降低生產與使用過程中資源和能源的消耗，減少對生態環境的影響，提高再生循環率，從而使人類對環境的治理可以從治標（即從末端治理污染）轉向治本（即開發清潔工藝技術，減少污染源頭，生產環境友好的產品）。

生物降解塑料，可由自然環境中的微生物如細菌、真菌和藻類的作用引起降解。根據其可降解程度的不同又可細分為不完全降解型和完全降解型。不完全降解型多為傳統石油基樹脂（通用聚烯烴）與其它可降解材料的共混物，其降解程度由可降解組分的含量決定。完全降解型的成分中不含或很少含有聚烯烴類物質，因其降解產物可成為微生物的營養源而能夠被完全吸收，符合環境友好型材料的要求，是可降解塑料的發展方向。

可完全降解塑料近年來的研究熱點是淀粉與聚乳酸共混物。聚乳酸(PLA)是一種完全生物質功能性高分子聚酯材料，具有優良的性能且易降解生成對環境無害的二氧化碳和水；淀粉是一種天然的生物高分子物質，具有生物可降解性，來源豐富和廉價等特點，常在共混體系內作為填料降低聚合物的成本。將淀粉填充到聚乳酸材料中，大大減小了聚乳酸材料的生產成本，改變了由于聚乳酸現行制備工藝較復雜，成本較高，只是在醫藥領域內使用的現狀。但是由于淀粉的高分散性，分子之間強烈的相互作用，以及聚乳酸脆性較強，所以淀粉與聚乳酸共混物往往存在著相容性差，力學性能較差，造成韌性不足，這成為它在各個領域應用的一大障礙。

發明內容

?本發明的目的是提供一種熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物及其制作方法，其具有優良的力學性能。

為實現上述目的，本發明的技術解決措施如下：

熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物，包括以下重量份的材料：

淀粉：40-57份；

聚乳酸：15-35份；

甘油：10-15份；

檸檬酸三丁酯：3-9份；

聚羥基酯醚：5-9份。

進一步的，所述的熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物，還包括以下重量份的材料：

十聚甘油五硬酸酯：3-5份；

醋酸纖維素：7-10份。

更進一步的，所述的熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物，所述材料組分的重量份如下：

淀粉：42-55份；

聚乳酸：15-30份；

甘油：10-15份；

檸檬酸三丁酯：4-8份；

聚羥基酯醚：5-8份；

十聚甘油五硬酸酯：3-5份；

醋酸纖維素：8-10份。

再進一步的，所述的熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物，所述材料組分的重量份如下：

淀粉：46-51份；

聚乳酸：15-16份；

甘油：10-11份；

檸檬酸三丁酯：7-8份；

聚羥基酯醚：6-7份；

十聚甘油五硬酸酯：4-5份；

醋酸纖維素：9-10份。

所述的熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物，所述的淀粉為玉米淀粉。

一種制作熱塑性淀粉與聚乳酸的共混物的制備方法，包括以下工藝步驟：

a）將按比例稱量好的淀粉和甘油倒入高速混合攪拌機中，高速混合兩分鐘，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，擠出溫度控制在100-135℃，形成熱塑性淀粉顆粒；