[發明專利]一種納米氧化鋅增強木薯淀粉/PBAT可降解材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811342129.5
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109401229A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣西春景環保科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L3/02;C08K3/22;C08K5/053;C08J5/18;B65D65/46
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本發明公開了一種納米氧化鋅增強淀粉/PBAT可降解材料及其制備方法，該包裝膜由以下按重量份配比的原料制成：淀粉10?30份，PBAT 70?90份，甘油3?12份，脫模劑0.3?1.2份，納米氧化鋅0?2份，月桂酸0.2?1.5份，相容劑0.1?0.9份，其中，二氯甲烷的用量為其體積與PBAT的質量比為4～8mL：1g。本發明在淀粉糊化過程中加入甘油、月桂酸和相容劑對其進行改性從而制得塑化改性淀粉，然后以淀粉和PBAT為成膜基材，借助二氯甲烷溶劑，使PBAT完全溶解，淀粉和納米氧化鋅均勻分散在溶劑中，并加入脫模劑，最終制得納米氧化鋅增強木薯淀粉/PBAT薄膜。該制膜工藝簡單易行，制得的薄膜具有良好的機械性能和阻水性、較低的透光率和吸水率、較高的接觸角，并且可以完全生物降解，具有一定的實用價值，可以用于垃圾袋、對衛生無要求的包裝袋，農用地膜和工業用薄膜等領域。

技術領域

本發明屬于包裝材料技術領域，具體是一種納米氧化鋅增強木薯淀粉/PBAT可降解材料。

背景技術

石油基塑料質輕價廉，并且性能良好，因此被廣泛用于包裝領域，但由于它們很難降解，塑料包裝給人們帶來效益和便利的同時，其廢棄物也造成了嚴重的環境污染，威脅著人們的健康。因此，生物可降解的塑料和天然無毒的包裝材料逐漸成為包裝領域研究的熱點。

淀粉是一種天然可再生的高分子化合物，來源廣泛，在自然界中的儲量僅次于纖維素，安全無毒且價格低廉，具有很好的生物相容性和可降解性。PBAT是一種可完全生物降解的芳香族聚酯，它是由己二酸、對苯二甲酸、1，4-丁二醇為原料通過直接酯化或酯交換法聚合而成的三元共聚酯。然而，由于PBT片段的存在，使其降解速率相對較慢，并且PBAT價格較高，限制其市場應用。納米材料有各種優異的特性，將其運用到高分子聚合物中，可以改善聚合物的某些性能。納米氧化鋅具有無毒、價廉等優點。納米粒子的尺寸較小，可以將分散相和材料的基體比較好地結合，使得復合材料的致密性變好，這樣基材就可以在強度、剛性、韌性方面得到改善，納米材料還可以起到提高材料防水性的作用。

但目前尚未見有利用淀粉、PBAT和納米氧化鋅為主要原料制成的可降解材料的相關報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米氧化鋅增強木薯淀粉/PBAT可降解材料及其制備方法，通過采用木薯淀粉、PBAT和納米氧化鋅為成膜基質，調整添加劑和助劑的用量，使制得的可食性包裝薄膜性能優異并且可生物降解，從而滿足包裝材料的性能要求。

本發明通過采用如下技術方案解決上述技術問題：

本發明納米氧化鋅增強木薯淀粉/PBAT可降解材料，由以下按重量份配比的原料制成：

淀粉10-30份，PBAT 70-90份，甘油3-12份，脫模劑0.3-1.2份，納米氧化鋅0-2份，月桂酸0.2-1.5份，相容劑0.1-0.9份，其中，二氯甲烷的用量為其體積與PBAT的質量比為4～8mL：1g。

所述的淀粉是指玉米淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、葛根淀粉、甘薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、菱角淀粉、蓮藕淀粉、荸薺淀粉中的一種或者幾種。

所述的脫模劑是指聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000中的一種或者幾種。

所述的相容劑是指硬脂酸、肉桂酸、花生酸、肉豆蔻酸和檸檬酸其中的一種或者二者的混合物。

本發明所述原料優選配比如下：木薯淀粉20份，PBAT 80份，甘油6份，聚乙二醇2000.9份，納米氧化鋅1份，月桂酸0.4份，花生酸0.5份，其中，二氯甲烷的用量為其體積與PBAT的質量比為7mL：1g。