[發明專利]一種淀粉的接枝改性方法、接枝改性淀粉及在可降解塑料中的應用

在審

• 申請號: 201410510325.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105524219A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 吳登杰
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F218/08;C08L67/02;C08L51/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種淀粉的接枝改性方法，尤其涉及一種應用在可降解塑料中的 烯基酯接枝改性淀粉。

背景技術

通用塑料因其具有重量輕、機械性能良好并且具有耐水、耐化學腐蝕和外形 美觀、制造及安裝方便及價格低廉等特點，迅速替代了常規材料，被廣泛應用于 國民經濟各個部門。然而塑料給人們帶來文明的同時其弊端也體現出來，尤其是 帶來了環境污染的危害。地膜、垃圾袋、購物袋、餐具、食品包裝和工業包裝材 料等一次性塑料廢棄物污染水資源、土壤和空氣，并且危及禽畜及野生動物，給 地球生態環境帶來了沉重負擔。另外，常規塑料的來源都是石油和煤炭等不可再 生資源，全世界目前已探明的可用石油資源已經不足為人類使用50年，而煤炭 的使用量也不超過100年，世界能源正面臨著極大的危機，一旦這些能源耗竭， 將對目前的高分子工業有毀滅性打擊。

針對與環境污染和能源緊缺問題，國內外學者逐漸將研究方向轉到可生物降 解塑料作為常規塑料的代替品。生物降解塑料除了具備常規塑料良好的機械性能 外，更能夠在自然環境中，在短時間內被微生物降解為二氧化碳和水，不會對環 境造成任何污染。

生物可降解塑料中，天然高分子淀粉材料是國內外研究的熱點。淀粉是植物 經光合作用而形成的碳水化合物，是地球上第二大天然高分子，產量僅次于纖維 素。淀粉是由單一類型的糖單元組成的多糖，依靠植物體天然合成，一般由直鏈 淀粉和支鏈淀粉組成。

淀粉接枝共聚降解材料是用完全降解的生物質作為反應原料，如淀粉等，再 采用一定的化學手段、生物質塑料合成技術等方法，添加所需要的化學品，制備 出與普通塑料相似、性能上優于普通塑料的生物型降解塑料。該生物降解塑料有 很多優越性能，可作為普通塑料的代替品，這樣就可以解決長年來因普通塑料帶 給我們的困擾。生物降解塑料可以在自然環境下降解，生成二氧化碳和水，減少 環境殘留物，同時它仍然保持普通塑料的特性，在力學性能方面基本不變。中國 專利CN101948557A公開了一種接枝變性淀粉的制備方法，該方法中需要在氮 氣環境中制備，條件比較苛刻。

發明內容

本發明為解決現有技術中的上述問題提出的。

本發明提供了一種淀粉的接枝改性方法及接枝改性淀粉，所述接枝改性淀粉 與塑料之間的相容性好，力學性能優越。

本發明還提供了一種烯基酯接枝改性淀粉在可降解塑料中的應用。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的第一個方面是提供一種淀粉的接枝改性方法，包括如下步驟：

步驟1：將水、淀粉混合成淀粉乳液，糊化30-60分鐘；

步驟2：將糊化產物加熱至反應溫度40-80℃，加入引發劑、烯基酯類單體， 反應2-8小時，即得到烯基酯接枝改性淀粉。

優選地，步驟2中反應結束后將反應產物在60℃烘箱中干燥。

優選地，上述方法步驟中各組分的重量份數為：

優選地，所述淀粉為馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、豌豆淀粉、紅薯淀粉中任意一 種或多種，更優選為馬鈴薯淀粉。

優選地，所述烯基酯類單體為乙烯基酯類單體，更優選為醋酸乙烯酯。

優選地，所述引發劑為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化二異丙苯、過 硫酸銨、硝酸鈰銨、雙氧水中任意一種或多種。

優選地，所述步驟1中的淀粉乳液的pH值為2.0-6.0。

優選地，所述方法還包括：

步驟3、將步驟2得到的烯基酯接枝改性淀粉進行分析提純，用丙酮作為溶 劑，在索氏抽提器中抽提48小時，完全除去均聚醋酸乙烯酯，將抽提物干燥至 恒重，即得到純接枝共聚物。

本發明的第二個方面是提供一種接枝改性淀粉，所述接枝改性淀粉由上述的 方法制備。所述接枝改性淀粉共混于塑料中制得可降解塑料。

本發明的第三個方面是提供一種接枝改性淀粉在可降解塑料中的應用。