[發明專利]一種玉米淀粉基發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811001251.6
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109485898A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 陳福珍
• 申請（專利權）人: 嘉興博發新型塑料有限公司
• 主分類號: C08J9/08
• 分類號: C08J9/08;C08L3/10;C08L29/04;C08L23/08;C08K5/20;C08K3/34
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本發明公開了一種淀粉基發泡材料及其制備方法。該制備方法包括步驟：(1)將淀粉、雙氧水、硫酸亞鐵、水以及檸檬酸攪拌混合均勻后，加熱進行氧化反應，降溫出料，得到A組分，備用；(2)將聚乙烯醇(PVA)、增塑劑以及碳酸氫鈉攪拌混合均勻后，得到B組分，備用；(3)將A組分、B組分、酰胺類添加劑、乙烯?丙烯酸共聚物(EAA)以及滑石粉攪拌混合均勻后，經高壓縮比的單螺桿擠出機擠出發泡成型，得到所述淀粉基發泡材料。本發明的淀粉基發泡材料具有高回彈率和發泡倍率，相對濕度≤50％時，壓縮回彈率≥95％；相對濕度≥90％時，壓縮回彈率≥80％；整體發泡倍率≥25倍。

技術領域

本發明涉及發泡材料制備技術領域，具體涉及玉米淀粉基發泡材料及其制備方法。

背景技術

眾所周知，泡沫塑料由于具有質輕、減震、隔熱保溫、吸音等優點，所以被廣泛用于緩沖保護包裝領域。目前，泡沫塑料已成為塑料制品中最重要和應用最廣泛的品種之一，但當前應用最廣泛的作為緩沖保護的包裝材料均為不可降解的聚苯乙烯泡沫(EPS)、聚丙烯泡沫(EPP)、聚乙烯泡沫(EPE)、以及聚氨酯發泡材料等，此類材料本身具有化學穩定性，耐酸耐堿在自然環境中不易降解，隨著廢棄物的增加給環境造成嚴重的“白色污染”，在高溫下甚至會析出雙酚類等有毒有害物質，不但破壞自然環境，還會危害人體健康。因此，目前世界上許多國家已立法禁止以難降解的泡沫材料為主要緩沖保護包裝材料。

玉米淀粉是一種來源廣泛、價格低廉、并且可完全生物降解的豐富的可再生資源，而且具有良好的發泡性能。玉米淀粉在泡沫材料中的應用將會在很大程度上減輕目前泡沫材料工業面臨的巨大的環境壓力。所以使用玉米淀粉為主要原料而制備發泡材料已經被廣泛的研究。然而，因為玉米淀粉具有極強的極性和親水性，所以在進行發泡后，一方面，其泡沫結構大多數為開孔或半開孔結構，不容易形成閉孔結構，所以泡沫材料的穩定性很差，在泡沫材料受力壓縮后不容易回彈，回彈性普遍較差；特別是其極性和親水性極強，在使用環境中很容易出現吸濕現象，玉米淀粉發泡材料在吸濕后，其泡沫結構更容易出現坍塌和萎縮，同時徹底失去泡沫材料所以具有的回彈性，從而失去其泡沫材料所具有的一切功能和價值。

然而，玉米淀粉分子由于具有大量的羥基，所以在一定條件下具有一定的化學活性。因此，通過對玉米淀粉中的大量羥基進行改性，而使其泡沫材料在發泡時不但形成閉孔結構，同時改善由于吸濕而失去泡沫的回彈性，開發一種具有高回彈率的玉米淀粉基發泡材料，不但應用于緩沖保護包裝的各種工業產品，而且此發泡材料具有在自然環境中降解特性，不產生包裝廢棄物污染環境的壓力。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種玉米淀粉基發泡材料。該玉米淀粉基發泡材料具有高回彈率，且具有在自然環境中降解的特性，能有效應用于緩沖保護包裝的各種工業產品而不產生包裝廢棄物污染環境的壓力。本發明的目的還在于提供制備所述的一種玉米淀粉基發泡材料的方法。該制備方法以玉米淀粉作為發泡基料，通過雙氧水/硫酸亞鐵氧化體系氧化后，再與發泡增塑組分和發泡添加劑組分混合均勻，經高壓縮比的單螺桿擠出機擠出發泡成型，制備得到高回彈的玉米淀粉基發泡材料。

本發明的目的通過如下技術方案實現。

一種玉米淀粉基發泡材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將玉米淀粉、雙氧水、硫酸亞鐵、水以及檸檬酸攪拌混合均勻后，加熱進行氧化反應，降溫出料，得到A組分，備用；

(2)將聚乙烯醇(PVA)、增塑劑以及碳酸氫鈉攪拌混合均勻后，得到B組分，備用；

(3)將A組分、B組分、酰胺類添加劑、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)以及滑石粉攪拌混合均勻后，經高壓縮比的單螺桿擠出機擠出發泡成型，得到所述玉米淀粉基發泡材料。

進一步地，步驟(1)中，按重量份數計，A組分中的各原料組分添加量如下：

進一步地，步驟(1)中，所述玉米淀粉，細度≥80目。