[發明專利]熱塑性淀粉與PBAT共混物及其制備方法

無效

• 申請號: 201210007253.2
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN103205021A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 嚴莉莉
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L67/02;C08L51/06;C08K3/26;C08K5/053
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種熱塑性淀粉與PBAT共混物及其制備方法。

背景技術

以石油化工為原料生產的塑料憑借其輕便、耐用、加工性能好等特點被廣泛應用于人類生活的各個領域，但與其他材料相比，它們在自然界幾乎不能降解，給環境保護帶來了巨大的壓力。另一方面，石油是不可再生的資源，按目前的消費速度，全球已探明的儲量僅能滿足40年。因此，開發不以石油為原料的可降解塑料對緩解“白色污染”、降低石油消耗具有十分重要的意義。

隨著世界能源危機的加劇和“白色污染”對環境的嚴重破壞，尋找通用塑料的代替品已經成為各國的研究重點，研究“綠色高分子”逐漸受到重視。目前，可降解材料產品雖已產業化，但尚不成熟，需要不斷的改善性能，降低成本以及擴寬應用市場。在實際的應用過程中，既要解決降解材料制品在成型、貯存和使用過程中的高度穩定性，又要保證廢棄后能快速的降解，這是降解塑料有別于傳統塑料的最大特點，也是研究的重點問題。

淀粉具有品種繁多、來源豐富且價格便宜的特點，且又易受微生物侵蝕，并能為微生物提供養分，生物降解的最終產物是二氧化碳和水，不會對環境造成污染。因此淀粉在生物降解材料的研究中倍受關注，為解決白色污染提供了一個良好的途徑。由于天然淀粉是多羥基化合物，其鄰近分子間多以氫鍵相互作用形成微晶結構的完整顆粒，其多羥基結構使其具有極強的親水性，對環境濕度十分敏感，低濕環境下脫水脆化，高濕環境下吸水喪失固有的力學性能，缺乏穩定的回縮性和一定的彈性。與目前使用的大多數普通塑料相比，熱塑性淀粉（TPS）塑料存在力學強度低、耐水性不好等缺點，這限制了它的實際應用。而對熱塑性淀粉進行各種改性可以提高其性能，拓展熱塑性淀粉的使用范圍。中國專利CN101942118A公開了一種植物纖維淀粉完全生物降解材料及其制備方法，由熱塑性玉米淀粉、50-60目的針葉木纖維、聚乳酸、無機填料、交聯劑、增溶劑混合后經雙螺桿擠出機熔融共混擠出制得，該方法提高了所得材料的耐水性和機械強度，但由于淀粉和聚乳酸都是結晶度較高的大分子，其共混物存在彈性大、結構易碎的特點，尤其是在片材制備的過程當中，無法滿足目前的生產要求。中國專利CN101805499A公開了一種全降解熱塑復合材料及其片材，主要采用淀粉、聚乳酸、聚碳酸亞丙酯多元醇（PPC）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和一些輔料經過雙螺桿擠出機熔融擠出得到全降解熱塑性復合材料，該材料加工性能和使用性能接近同類傳統塑料，并且可完全生物降解，但由于PPC和PBAT合適添加量很小，使其使用性能受到限制，該材料主要應用在包裝行業。

聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）是由對苯二甲酸、己二酸和1，4-丁二醇聚合而成的三元共聚酯，為近年來國內外研究最多的一種新型的全生物降解材料。PBAT中含柔性的脂肪鏈和剛性的芳香鍵，因而具有高韌性和耐高溫性，而由于脂肪族酯鍵的存在，促使其同時具有生物可降解性，但其成本較高。將PBAT與熱塑性淀粉進行共混，既可提高材料的力學性能，降低平衡吸水率的作用、降低成本，也可改善材料的降解性能，降解后完全轉化成水和二氧化碳進行循環。因此，如何控制成本，制造加工性能和使用性能都能滿足現有要求，且可完全生物降解的材料，具有重要的現實意義。

發明內容

本發明就是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種熱塑性淀粉（TPS）與PBAT共混物及其制備方法，本發明的熱塑性淀粉與PBAT共混物是一種完全生物降解性淀粉材料，并且較普通熱塑性淀粉材料機械性能得到大幅改善。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種熱塑性淀粉與PBAT共混物，由包含以下重量份的組分制成：

天然淀粉?30-60份，

增塑劑???10-20份，

PBAT????10-30份，

增容劑???5-10份，

補強劑???0.4-5份，

潤滑劑???0.25-5份。

優選的，所述PBAT的重量份為20-30份。

優選的，所述天然淀粉選自玉米淀粉、小麥淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉中的一種或幾種。

優選的，所述增塑劑選自乙二醇、二縮乙二醇、丙二醇、丙三醇、山梨醇、山梨醇酯、甲酰胺、乙酰胺、尿素中的一種或幾種。

優選的，所述增容劑選自丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、乙烯-甲基丙烯酸離子鍵聚合物樹脂、馬來酸酐、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）中的一種或幾種。