[發明專利]一種用于包裝的淀粉-植物基生物塑料片材及制備方法

在審

• 申請號: 202010835916.4
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111944176A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 陳慶;陳巧和;司文彬;白濤
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L3/04;C08L97/02;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/36;C08K3/34;C08K5/12;C08K5/11;C08K5/523;C08B31/00
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本發明涉及生物增塑料技術領域，具體涉及一種用于包裝的淀粉?植物基生物塑料片材及制備方法。本發明通過利用KH550硅烷偶聯劑對硅溶膠進行改性，從而將硅溶膠可以接枝到淀粉上，利用環氧氯丙烷作為交聯劑，在交聯淀粉的過程中同時與改性硅溶膠反應，從而使得硅溶膠與淀粉連接更加牢固，同時交聯后的淀粉結構更加穩定，從而提高淀粉的耐水性和拉伸強度，通過疏水性改性后的秸稈纖維具有良好的疏水性能，與交聯淀粉共混后得到的片材具有良好的拉伸強度和耐水性能。

技術領域

本發明涉及生物增塑料技術領域，具體涉及一種用于包裝的淀粉-植物基生物塑料片材及制備方法。

背景技術

用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的薄膜，用于包裝，以及用作覆膜層。塑料包裝及塑料包裝產品在市場上所占的份額越來越大，特別是復合塑料軟包裝，已經廣泛地應用于食品、醫藥、化工等領域，其中又以食品包裝所占比例最大，比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等，這些產品都給人們生活帶來了極大的便利。但是由于這些薄膜降解難，使用后給環境帶來了很大的壓力，因此為了環境的可持續發展，開發和使用可降解包裝薄膜已經迫在眉捷。

傳統意義上的生物塑料是指以淀粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的塑料，它具有可再生性，因此十分環保。而生物降解塑料是指一類由自然界存在的微生物如細菌、霉菌（真菌）和藻類的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一種具有優良的使用性能、廢棄后可被環境微生物完全分解、最終被無機化而成為自然界中碳素循環的一個組成部分的高分子材料。“紙”是一種典型的生物降解材料，而“合成塑料”則是典型的高分子材料。生物降解塑料又可分為完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞性生物降解塑料當前主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質）或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。

生物降解塑料薄膜是生物降解塑料中最常見的類型，目前生物降解塑料薄膜主要包括完全生物降解塑料和破壞性生物降解塑料兩種。破壞性生物降解塑料當前主要包括淀粉改性（或填充）聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。完全生物降解塑料主要是由天然高分子（如淀粉、纖維素、甲殼質）或農副產品經微生物發酵或合成具有生物降解性的高分子制得，如熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均屬這類塑料。由于完全降解塑料中親水基團較多，在使用過程中不耐水，同時在水環境中易發生水解，從而使得包裝材料失去作用，影響到了被包裝的物品。同時完全降解的生物材料拉伸強度低，脆性大，從而限制了其使用范圍。

中國專利公布號為CN110713624A公開了一種淀粉基纖維素可降解塑料膜，由如下方法制成：將聚乙烯醇加入去離子水中，65℃水浴加熱，勻速攪拌直至形成透明溶液；將玉米直鏈淀粉和去離子水加入燒杯中，加熱、攪拌30min，維持溫度，加入步驟S1制得的透明溶液，調節pH為4.5-5.0，制得混合液，加入改性二氧化硅溶膠；將羥丙基甲基纖維素加入去離子水中，加熱，與加入改性二氧化硅溶膠的混合液混合，加入甘油，流延、揭膜，制得可降解塑料膜，該發明通過改性二氧化硅溶膠，使得材料具有良好的相容性，與羥丙基甲基纖維素結合良好，從而使耐水性能提高。

中國專利公布號為CN108976482A公開了一種制備塑料膜的方法，所述塑料膜的原料配比為：淀粉40-60份，甘油30-40 份，聚乙烯醇25-35份，親水型納米二氧化硅4-6 份，抗氧劑3-5份，增溶劑4-6份，催化劑1-3份。該發明中利用納米二氧化硅作為填料和增強劑提高降解塑料的強度，從而使得降解塑料具有良好的拉伸強度。

上述專利雖然分別從耐水性能和拉伸強度上進行了改進，但是仍然存在耐水性能和拉伸強度不能同時相應提高的問題。

發明內容

針對目前生物降解塑料膜拉伸強度和耐水性能差的問題，本發明提出了一種用于包裝的淀粉-植物基生物塑料片材及制備方法。