[發明專利]一種生物基塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711477686.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109988342A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 曾勤;白娟;湯運章;任超
• 申請（專利權）人: 武漢華麗環保科技有限公司
• 主分類號: C08L3/06
• 分類號: C08L3/06;C08L27/06;C08L23/06;C08K5/098;C08K5/134;C08K5/053;C08B31/04
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張濤

本發明涉及一種生物基塑料及其制備方法，所述生物基塑料采用兩步法按以下組分的原料按重量份數反應混合制備而成：75～95份的天然高分子材料、1～20份的反應型助劑、1～10份的物理增塑劑，1～10份的潤滑劑，0.1～5份的抗氧劑。兩步法的第一步是制備天然高分子改性材料；第二步是制備天然高分子改性材料與PVC的混合物。本發明的生物基塑料以高速分散均質機進行制備，可以使天然高分子材料先進行很好的搗碎，再通過與助劑反應產出乳化效果，進一步使天然高分子分散均勻，利于與PVC反應，達到良好的共混效果，從而提高復合材料的機械性能。

技術領域

本發明涉及一種生物基塑料材料技術領域，具體地說是一種用天然高分子改性材料與聚氯乙烯(PVC)制備成的生物基塑料及其制備方法。

背景技術

PVC主要來源于石油、煤炭和天然氣，隨著現代工業、商品經濟的發展，這些資源消耗速度驚人，資源枯竭的腳步日益臨近。同時，在PVC成型為制品過程中，會加入大量增塑劑，其中最重要的就是鄰苯類增塑劑，添加量高達20％～30％，它與產品的結合不穩定，容易從產品中釋放，進入周圍環境。

淀粉、植物纖維、秸稈粉、油菜桿粉等可再生資源，來源豐富且價格低廉，這些材料經過加工改性并與PVC共混后得到的生物基塑料，可以減少部分PVC的用量，減輕對石油、煤炭、天然氣等資源的依賴，具有節能減排、低碳環保的重要作用，對構建“兩型社會”具有積極的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種替代日用品塑料材料的生物基塑料，它具有生物質成分含量高、價格低、塑料性能好的特點。

本發明的另一技術問題是提供上述生物基PVC塑料的制備方法，該方法簡單有效，產率高，適合工業化生產。

本發明的生物基塑料按以下組分的原料按重量份數反應混合制備而成：75～95份的天然高分子材料、1～20份的反應型助劑、1～10份的物理增塑劑，1～10份的潤滑劑，0.1～5份的抗氧劑；

上述生物基PVC塑料的制備方法由兩步法制成，第一步是制備天然高分子改性材料；第二步是制備天然高分子改性材料與PVC的混合物。

第一步，天然高分子改性材料的制備,包括兩個步驟：

1、將75～95份的天然高分子材料、1～20份的反應型助劑、1～10份的物理增塑劑，1～10份的潤滑劑，0.1～5份的抗氧劑按配比加入到高速均質機中，在50～150℃攪拌5～30min，混合均勻，降溫出料。

2、將上述物料加入到專用的雙螺桿擠出機中，在80～200℃反應擠出，得到天然高分子改性材料粒料。

第二步，天然高分子改性材料與PVC的混合物的制備,包括以下兩個步驟：

1、將50～85份的第一步制備的天然高分子改性材料粒料、5～50份的PVC，1～10份的相容劑，1～10份的增塑劑，1～5份的熱穩定劑按配比加入到專用的高速均質機中，在50～150℃攪拌5～30min，混合均勻，降溫出料。

其中所述的天然高分子材料為植物淀粉,如小麥淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉,植物纖維素,如竹粉、秸稈粉、甘蔗渣,中的一種或多種。

所述反應型助劑為脂肪族羧酸，如蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸、軟脂酸、月桂酸中的一種或多種。

所述物理增塑劑為甘油、乙二醇、山梨醇、木糖醇、麥芽糖醇、二甘醇、聚乙二醇、脂肪酸單甘酯或尿素中的一種或多種。

所述潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟、聚丙烯蠟或液體石蠟中的一種或多種。