[發明專利]一種可降解淀粉塑料組合物及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111113326.1
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113652008A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 徐德勝
• 申請（專利權）人: 安徽樂朗環保新材料有限公司
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L1/02;C08L75/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及塑料技術領域，更具體地說，它涉及一種可降解淀粉塑料組合物及其制備方法和應用。一種可降解淀粉塑料組合物包括如下重量份數的組分：淀粉40?60份；纖維素納米纖絲20?30份；水性聚氨酯乳液10?20份；增塑劑5?8份；偶聯劑5?8份；其制備方法為：將淀粉干燥，加入占增塑劑總量為40?50%的增塑劑，攪拌混合，靜置，加入纖維素納米纖絲、水性聚氨酯乳液、偶聯劑和剩余的增塑劑攪拌混合，得到混合物，將混合物擠出造粒，出料。本申請的可降解淀粉塑料組合物，其纖維素納米纖維、水性聚氨酯乳液可提高淀粉體系的致密性和牢固性，提高最終制得的可降解淀粉塑料組合物的強度和疏水性能。

技術領域

本申請涉及塑料技術領域，更具體地說，它涉及一種可降解淀粉塑料組合物及其制備方法和應用。

背景技術

生物降解型塑料，是指在自然界，如土壤和/或沙土等條件下，由自然界中存在的微生物作用而引起降解，并最終完全降解變成二氧化碳和/或甲烷、水及其所含元素的礦化無機鹽以及新的生物質的塑料。

生物降解型塑料的種類繁多，根據塑料降解原材料的來源的不同，生物降解塑料可分為生物基生物降解塑料和石油基降解塑料，其中，生物基降解塑料包括聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯等，石油基降解塑料包括聚丁二酸丁二醇酯、聚己內酯等。聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚己內酯雖然具有優良的可降解性能，但是聚乳酸、聚羥基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯和聚己內酯作為新型的生物降解材料，采購成本較高，所以在一定程度上限制了生物降解型塑料的應用。

在相關的文獻中，因淀粉具有完全的生物降解性質，而且淀粉原料來源豐富，價格低廉，所以，可降解淀粉塑料成為國內外生物降解研究發展的重要方向。但是，因為淀粉是多羥基聚合物，易形成分子內和分子間氫鍵，導致最終制成的可降解淀粉塑料吸水性較強，在低濕度環境中，可降解淀粉塑料的力學性能大大降低，所以在一定程度上限制了可降解淀粉塑料的應用。

發明內容

為了提高可降解淀粉塑料的抗水性能，本申請提供一種可降解淀粉塑料組合物及其制備方法和應用。

第一方面，本申請提供一種可降解淀粉塑料組合物，采用如下的技術方案：

一種可降解淀粉塑料組合物，由以下重量份的組分組成：

淀粉40-60份；

纖維素納米纖絲20-30份；

水性聚氨酯乳液10-20份；

增塑劑5-8份；

偶聯劑5-8份。

通過采用上述技術方案，將上述原料混合后，偶聯劑降低淀粉、纖維素納米纖絲、水性聚氨酯乳液等原料之間的粘度，提高各原料之間的分散性，有利于在后續加工過程中制成可降解淀粉塑料袋。

增塑劑通過增大淀粉分子間的距離，減弱淀粉分子間的相互作用；然后，增塑劑的極性部分與淀粉的極性基團耦合，破壞淀粉原有的交聯點，從而促進淀粉的塑化，得到熱固性淀粉。在熱固性淀粉的塑化過程中，水性聚氨酯乳液、纖維素納米纖絲與淀粉進行混合，水性聚氨酯乳液中的氨基甲酸酯鍵，可與淀粉分子形成氫鍵，可促進淀粉進行塑化。同時，水性聚氨酯乳液還可將淀粉和纖維素納米纖絲進行包裹，并將淀粉和纖維素納米纖絲粘結，形成一個淀粉-纖維素納米纖絲-水性聚氨酯乳液混合體系。水性聚氨酯乳液和塑化過程中的淀粉形成的氫鍵，還可有效的抑制混合體系的膨脹，減低混合體系的吸水性能。

混合體系形成的過程中，纖維素納米纖絲與淀粉形成網絡結構，水性聚氨酯乳液能將形成的網絡結合進行填充和粘附，提高水性聚氨酯乳液、纖維素納米纖維與淀粉體系的致密性和牢固性。同時，因纖維素納米纖絲表面的孔隙結構，水性聚氨酯乳液還可吸附在纖維素納米纖絲表面，在纖維素納米纖絲表面形成一層水性聚氨酯乳液層，可有效的降低混合體系的表面張力，從而提高最終制得的可降解淀粉塑料袋的強度和疏水性能。

優選的，可降解淀粉塑料組合物，由以下重量份的組分組成：

淀粉44-52份；