[發明專利]一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202211208719.5
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115521506A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 王大威;駱怡欣;田珮;焦陽;吳江渝;曾小平
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08L3/02
• 分類號: C08L3/02;C08L97/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李丹

1.一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料，其特征在于，由以下重量份的原料組成：改性木質素磺酸鈣1～30份、熱塑性淀粉95～99份、增塑劑1～5份、抗氧劑0.5～1份。

2.根據權利要求1所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑CA、抗氧劑164、抗氧劑DNP、抗氧劑DLTP、抗氧劑TNP、抗氧劑MB、抗氧劑264中的一種或幾種混合。

3.根據權利要求1所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料，其特征在于，所述增塑劑為甘油、蔗糖、果糖、葡萄糖、乙二醇、尿素、酰胺、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、氨基酸甲酰胺、乙醇胺和乙烯二甲酰胺的一種或幾種混合。

4.一種根據權利要求1～3所述的木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、制備改性木質素磺酸鈣：

1)、配置單體乳液：取0.3～3g乳化劑溶于2～20g水中，同時加質量分數為30～90％接枝單體和0.1～0.5g氧化劑于乳化劑溶液中，用玻璃棒攪拌均勻；

2)、配置木質素磺酸鈣溶液：取質量分數為7～10％木質素磺酸鈣溶液和0.1～0.5g還原劑溶于10～50ml水中，攪拌至完全溶解；

3)、制備種子乳液：取10～20ml單體乳液于三口燒瓶中，同時加入0.1～0.5g緩沖劑調節溶液pH值，用恒溫加熱磁力攪拌器攪拌，升溫至55～60℃時停止加熱；

4)、溶液變透明并出現藍色熒光時，開始緩慢勻速加入剩余單體乳液和木質素磺酸鈣溶液，每加入1～10ml木質素磺酸鈣溶液的同時加入2～8ml單體乳液，在2～3小時內添加完單體，同時升高溫度至70～80℃；

5)、加入所有反應物后升溫至85～90℃反應3～5h后冷卻，得改性木質素磺酸鈣乳液；

6)、加濃度為2～5％的破乳劑破乳，以5000～8000r/min的轉速離心分離10～30min，將上層清液分離，下層固體物質在60～80℃下烘干即得接枝產物；

7)、產物后處理：將烘干后的產物低溫下冷凍后破碎，通過索氏提取器去除產物中未反應的單體，提取器圓底燒瓶中的溶劑為水，抽提時間為5～24h，最后將產物烘干備用；

S2、制備熱塑性淀粉：

1)制備混合淀粉液：用電子天平稱取20～30g玉米淀粉，3～6g丙三醇，30～40g蒸餾水于250ml的錐形瓶中，用玻璃棒攪拌均勻，并且逐滴滴加pH調節液至體系pH在3～6之間；

2)預糊化處理：將錐形瓶置于超聲清洗儀中，并同時用電動攪拌器攪拌，持續超聲分散攪拌20～40min，進行預糊化處理；

3)制備糊化淀粉：將錐形瓶置于油浴鍋中，控制糊化溫度為80～90℃，機械攪拌開啟后迅速通過注射器滴加0.1～0.3g戊二醛反應60～90min左右至淀粉完全糊化，55～70℃下烘干并破碎為粉末；

S3、制備最終成品：

1)、將改性木質素磺酸鈣、熱塑性淀粉、增塑劑和抗氧劑按質量組分混合均勻；

2)、通過雙螺桿擠出機分別設定各加熱段溫度為：第一段185℃，第二段185℃，第三段185℃，共混3min，得到木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料成品。

5.根據權利要求4所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中的pH調節液由0.5～1g一水合檸檬酸溶于5～15g去離子水制成。

6.根據權利要求1所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的乳化劑為Tween60、Tween80、Span60、Span80、SDBS、PEG、OP-4、OP-7、OP-10、OP-15、OP-20的一種或幾種混合。

7.根據權利要求1所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的接枝單體為丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、烯丙基聚乙二醇、馬來酸酐和丙烯酰氯中的一種或幾種混合。

8.根據權利要求1所述的一種木質素磺酸鈣改性熱塑性淀粉材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中的破乳劑為陰離子破乳劑、陽離子破乳劑、兩性破乳劑、SP型、AP型、AE型一種或幾種混合。