[發明專利]一種熱塑性淀粉及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710649812.2
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN107286379A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 黃林海
• 申請（專利權）人: 黃林海
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L97/02;C08L5/00;C08L29/04;C08L51/08;C08L13/02;C08K5/12;C08K5/54
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 韓雪

本申請是發明名稱為“一種可降解淀粉塑料”的分案申請。

原申請的申請日為：2015-11-16

原申請的申請號為：2015107778333。

技術領域

本發明涉及材料領域，尤其是一種熱塑性淀粉及其制備方法與應用。

背景技術

淀粉是大米、玉米、小麥和薯類等作物的主要成分，其在各種環境中都具有完全生物降解能力，當淀粉分子降解后，形成CO₂氣體，不對周圍環境產生副作用，再者淀粉每年產量大，來源廣泛，價格低廉，在一定的工藝條件下，具有熱塑性，所用加工設備簡單。在開發具有生物降解性產品方面，具有潛在的優勢，受到較多關注。目前，淀粉類降解塑料產量占總降解塑料量的2/3。

淀粉是多羥基聚合物，易形成分子內和分子間氫鍵，需加入小分子增塑劑降低分子間作用力以提高其加工性能，傳統的加工方法制備的純淀粉塑料具有很強的親水性，對濕度敏感，在低濕度環境中，增塑劑會從產品中擴散出來，制品變脆。聚乳酸為疏水性的脂肪族聚酯，與親水性的淀粉是不相容的，簡單的將兩者共混對力學和耐水性的改善并不明顯。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠從較大范圍上適應濕度的變化，同時從力學和耐水性上均能得到改善的可降解淀粉塑料。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種可降解淀粉塑料，包括熱塑性淀粉，生物降解劑和偶聯劑。

由于采用了上述技術方案，熱塑性淀粉較普通淀粉能夠從較大范圍上適應濕度的變化，同時偶聯劑能夠在低濕度環境中保持增塑劑不從產品中溢出，增加產品在低濕度環境中的適應力。

本發明的一種可降解淀粉塑料，所述生物降解劑為巨大芽孢桿菌；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。

本發明的一種可降解淀粉塑料，包括82%~85%的熱塑性淀粉，9%~12%的稻草纖維，1.1%~1.3%的巨大芽孢桿菌，2.3%~2.9%的硅烷偶聯劑，0.6%~0.8%的水溶性微生物多糖，1.2%~1.8%的聚乙烯醇。

由于采用了上述技術方案，得到的淀粉塑料能夠較大范圍上適應濕度的變化，同時從力學和耐水性上均能得到改善，且具有良好的韌性。

本發明的一種可降解淀粉塑料，包括83%的熱塑性淀粉，11%的稻草纖維，1.2%的巨大芽孢桿菌，2.6%的硅烷偶聯劑，0.7%的水溶性微生物多糖，1.5%的聚乙烯醇。

由于采用了上述技術方案，該范圍內的取值為最佳。

本發明的一種可降解淀粉塑料，所述熱塑性淀粉包括65%~75%的淀粉，15%~25%的聚乳酸接枝共聚物，2.0%~2.2%的增韌劑，0.2%~0.4%的增塑劑和7.4%~7.8%的防腐劑。

由于采用了上述技術方案，通過對淀粉進行接枝改性，以聚酯接枝淀粉的接枝共聚物為增容劑提高界面相容性，改善混合體系的機械性能。由于淀粉以團聚顆粒存在且熔點很高，熔融接枝時必須破壞其團粒結構，雖然反應易于進行，但溶劑的使用量極大。而在聚乳酸上接枝水性聚合物，可有效提高聚乳酸的親水性，改善聚乳酸和淀粉的界面相容性，從而得到性能良好的熱塑性淀粉。

本發明的一種可降解淀粉塑料，所述熱塑性淀粉包括70%的淀粉，20%聚乳酸接枝共聚物，2.1%的增韌劑，0.3%的增塑劑和7.6%的防腐劑。

由于采用了上述技術方案，該范圍內的取值為最佳。

本發明的一種可降解淀粉塑料，所述增韌劑為羧基丁腈膠乳，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二甲酯，所述防腐劑為乳酸鏈球菌素。

本發明的一種可降解淀粉塑料，所述熱塑性淀粉由以下步驟制備：

步驟一：將淀粉按照1:1的體積比溶解于10℃的去離子水中，加入聚乳酸接枝共聚物后，加入適量的25℃去離子水配制成濃度為53%的分散液，將分散液放入密煉機中在溫度為90℃的條件下混煉30min，密煉機轉速為80r/min，待淀粉糊化后取出切成小塊，粉碎機粉碎后過篩并于60℃下真空干燥48h；

步驟二：將步驟一中制得粉末加熱至熔融狀態，加入增韌劑，增塑劑和防腐劑，持續升溫至熔融狀態，在超聲波振蕩的條件下，保持熔融狀態，振蕩30min，將混合均勻的熔融物，在水平面上鋪開，通過碾壓機將熔融物碾壓成厚度為0.2~0.4mm的片狀，真空條件下自然冷卻至常溫。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、通過對淀粉進行接枝改性，以聚酯接枝淀粉的接枝共聚物為增容劑提高界面相容性，改善混合體系的機械性能。