[發明專利]一種基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料及其制備方法無效

申請號：	201210516826.4	申請日：	2012-12-06
公開（公告）號：	CN103012857A	公開（公告）日：	2013-04-03
發明（設計）人：	劉文勇;陳一;江萍;楊軍紅;李祥剛;黃宇剛;劉躍軍	申請（專利權）人：	湖南工業大學
主分類號：	C08L3/02	分類號：	C08L3/02;C08L67/04;C08L1/02
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地址：	412007 湖南省株洲市***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于纖維素內酯增強淀粉生物降解材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料及其制備方法。

背景技術

近年來，全球的環境和資源問題導致了以石油為來源的塑料材料備受挑戰，而可降解高分子材料因其可降解性對環境無污染而備受關注。其中，淀粉是天然高分子中重要的一類，因其環境友好、可再生、來源豐富、價格便宜等特點而廣泛被用于塑料材料的研究，已成為可降解塑料中的研究熱點【Chiellini?E.,?Solaro?R.?Biodegradable?polymeric?materials.?Advanced?Materials,?1996,?8(4):305-313.】。然而，淀粉本身的分子結構特點導致了其直接成型加工的不可行性，因此需要添加相應的塑化劑以提高改善其可加工性。但是，塑化劑一般均為小分子，其加入到淀粉中必將導致淀粉材料力學性能的降低。因此，要解決淀粉材料的加工性與力學性能之間的矛盾，必須在確保淀粉材料可以加工的前提下進一步提高其力學性能。通常，通過采用添加合成類的高分子或增強劑的方法可以提高淀粉基材料的力學性能【Tang?X.,?Alavi?S.?Recent?advances?in?starch,?polyvinyl?alcohol?based?polymer?blends,?nanocomposites?and?their?biodegradability.?Carbohydrate?Polymers,?2011,?85(1):7-16.】。其中，聚己內酯是一類可生物降解的合成類高分子，作為塑料材料使用時具有優異的力學性能，因此是一類很好的可生物降解的高分子增強劑。聚己內酯與淀粉的共混材料已有相關研究，但是需要添加較多量的聚己內酯才能使淀粉基材料達到較好的力學性能，而較多量聚己內酯的加入必將導致淀粉基材料生產成本的大幅提高。雖然一些其他的增強劑用于淀粉基材料可以提高其力學性能【Vertuccio?L.,?Gorrasi?G.,?Sorrentino?A.,?Vittoria?V.?Nano?clay?reinforced?PCL/starch?blends?obtained?by?high?energy?ball?milling.?Carbohydrate?Polymers,?2009,?75(1):172-179.】，但是成本仍然較高，且存在制備過程較復雜、力學性能較差、全降解較困難等缺點，大大限制了淀粉基材料的廣泛應用。

發明內容

本發明的一目的在于提供一種基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料。

本發明的另一目的在于提供一種基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料的制備方法。

本發明的基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料，其組分包括：微晶纖維素、聚己內酯、偶聯劑、淀粉、甘油等。

?其中，本發明中所述的微晶纖維素的結構式為：

n為微晶纖維素的聚合度，n值為：20?~?5000；

本發明中所述的聚己內酯的結構式：

m為聚己內酯的聚合度，m值為：100?~?5000；

本發明中所述的偶聯劑為硅烷類偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑中的一種，其中：硅烷類偶聯劑包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171等，鈦酸酯偶聯劑包括NDZ-101、NDZ-102、NDZ-105、NDZ-130、NDZ-201等。

本發明中所述的淀粉為天然淀粉或變性淀粉中的一種，其中：天然淀粉包括薯類淀粉、玉米淀粉、麥淀粉、米淀粉、豆類淀粉等，變性淀粉包預糊化淀粉、糊精、酸變性淀粉、醚化淀粉、酯化淀粉等。

本發明的基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料，其組分含量為：以重量份數計，以淀粉100份為基數，微晶纖維素0.1~10，聚己內酯1~100，偶聯劑0.1~10，甘油10~50。

本發明的基于微晶纖維素和聚己內酯增強的淀粉基全生物降解共混材料的制備方法包括以下步驟：