[發明專利]熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的制備方法

無效

• 申請號: 201210086726.2
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102617969A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 林曉艷;李先紅;羅學剛;劉鋒
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C08L51/02
• 分類號: C08L51/02;C08L67/02;C08L71/00;C08K5/053;C08K5/12;C08K5/11;C08K5/1539;B29C47/92;B29B9/06
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于生物質資源利用及可降解材料領域，涉及一種熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的制備方法。制得的熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料可廣泛應用于包裝、醫藥、化工、農業及環保等領域。

背景技術

傳統塑料制品使用廢棄后隨處丟棄，由于不可降解，造成了嚴重的白色污染，白色污染正在不斷破壞我們賴以生存的環境，許多良田減產，土地沙漠化，河流堵塞，造成洪澇災害。人類正在努力想辦法消除“白色污染”給人們帶來的危害。近年來解決“白色污染”對人類產生的危害正在被各發展及發達國家提上議事日程，呼聲越來越高，各國投入了大量的財力物力，并拿出了相應的治理措施，但效果均不明顯。目前普遍的方式是回收、填埋或焚燒不可降解塑料膜，其中填埋、焚燒后處理方法或存在占用土地資源問題或存在產生大量有害物質直接污染大氣、土壤和水源等問題。大力發展可降解塑料制品是解決白色污染的有效途徑之一。

不可再生化石資源緊缺，使依賴于石油、天然氣資源的不可降解塑料制品的發展受到極大的限制，開發利用新的可再生資源生產可降解材料迫在密切。魔芋葡甘聚糖是繼纖維素和淀粉之后，又一種來源豐富的可再生天然多糖，具有可生物降解性、分子量高等優點。但是，魔芋葡甘聚糖是一種耐水性能和抗老化性能較差的天然高分子材料，不具有熱塑性，很難采用傳統的塑料加工設備進行熔體加工成型。已報道接枝共聚改性的熱塑性魔芋葡甘聚糖，雖然改變天然魔芋葡甘聚糖的熱塑性、疏水性以及結晶性，但是其抗拉強度低和熔融加工特性差，無法用傳統塑料加工設備實現材料的擠出、吹塑、注塑、發泡等成型加工，尤其不能用傳統塑料吹膜機吹塑成膜。因此，需要對現有的熱塑性魔芋葡甘聚糖進行進一步共混改性。

聚丁二酸丁二醇酯（PBS）由丁二酸和丁二醇經縮合聚合合成而得，具有優異的力學性能，良好的耐熱性能，良好的生物相容性和生物可吸收性，易被自然界的多種微生物或動植物體內的酶分解、代謝，最終分解為二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解、環境友好聚合物材料，可直接作為塑料加工使用。然而，PBS的價格較高，結晶度高，分子量低,特性粘度低,熔融指數高,加工應用存在一定問題,限制了它的推廣應用。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的制備方法。得到的共混材料加工性能良好，在擠塑、吹塑、注塑和發泡過程中具有優良的熱塑加工特性和力學性能，可用于制備薄膜、板材、片材、發泡材料和注塑成型材料等，其制品使用后完全降解且環境友好，可廣泛應用于包裝、醫藥、化工、農業及環保等領域。

本發明的內容是：一種熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的制備方法，其特征是包括下列步驟：

a、配料：按熱塑性魔芋葡甘聚糖1～99重量份、聚丁二酸丁二醇酯1～99重量份、增塑劑0～10重量份、以及增容劑0～20重量份的重量配比取各原料組分，投入混合機中混合攪拌5～20min，得共混料；

b、干燥：將共混料在30～50℃溫度下干燥9～12h，得干燥的共混料；

c、共混造粒：將干燥的共混料加入到雙螺桿擠塑機中，于溫度130～200℃、壓力0.1～1MPa下熔融共混5～10min，擠出成型，冷卻后切粒，即制得熱塑性魔芋葡甘聚糖/聚丁二酸丁二醇酯共混材料。

本發明的內容中：所述步驟a配料較好的是替換為：按熱塑性魔芋葡甘聚糖1～99重量份、聚丁二酸丁二醇酯1～99重量份、增塑劑1～10重量份、以及增容劑1～20重量份的重量配比取各原料組分，投入混合機中混合攪拌5～20min，得共混料。

本發明的內容中：步驟a中所述的熱塑性魔芋葡甘聚糖是脫乙酰基葡甘聚糖通過丙烯酸甲酯接枝改性制備而成，其接枝率為100%～300%、玻璃化轉變溫度為14.8^oC。

步驟a中所述熱塑性魔芋葡甘聚糖是脫乙酰基葡甘聚糖通過丙烯酸甲酯接枝改性制備而成。制備方法可以是包括下列步驟：將5～10重量份（可以均為克）魔芋葡甘聚糖，溶脹于pH10的40%～50%的乙醇水溶液100～200重量份中，控溫40～50℃進行脫乙酰基2～3小時，過濾、洗滌至中性，在40～50℃干燥8～12小時，再溶脹于100～200重量份水中，控溫60～75℃，加入過硫酸銨0.1～0.3重量份，丙烯酸甲酯10～30重量份，接枝共聚3～4小時，過濾清洗后，在25～30℃干燥8～12小時制得熱塑性魔芋葡甘聚糖。