[发明专利]一种辐射改性大豆分离蛋白/淀粉塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明本发明属于天然高分子材料领域，涉及大豆蛋白塑料和辐照加工技术，具体涉及大豆蛋白和淀粉交联可生物降解塑料及其制备方法，也属于环境科学技术领域。

背景技术

20世纪后，合成高分子材料这方面的研究突飞猛进，材料作为社会发展的物质基础，推动了人类社会的发展和人类文明的进步，基于石油基高分子聚合物材料的优异的性能，已被广泛地应用于社会的各个领域。然而，在塑料给人们带来生活便利、改善生活品质的同时，也给人类带来了两个比较难以解决的问题：一是环境污染严重；二是石油资源紧缺。治理白色污染和寻找新的环境友好的非石油基聚合物是当前全球关注的课题，可生物降解材料正是治标又治本的有效途径，成为我国可持续发展的需要。

辐照作为一种加工技术和手段从60年代兴起以来，广泛用于化工，特别是有机高分子材料加工工艺，其相关研究不断升温，形成了工业生产规模的水平。辐照可引起高分子聚合物包装材料的化学变化有交联反应、解聚反应等，聚合物常常同时发生交联和裂解。影响化学变化的因素主要是辐照剂量、原料的特性、有无氧气存在等，剂量率的大小不影响交联度及解聚度。由于塑料包装材料是合成高分子材料，是有机单体的聚合物，所以，各种材料由于分子单体、交联度、合成方法、所添加的其他成分不尽相同，其性质也有较大的差异。辐照产品较之传统的化学法生产的产品有其独到的特点：适宜低温加工、连续操作性强、产品纯度高、质量好、能耗少、成本低、工艺简单，而且污染小，符合未来环保的趋势。因此，预计未来有关辐射技术在高分子方面的研究开发将得到更大的发展。

天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉，特别是利用它们制备的生物高分子材料可完全降解，具有良好的生物相容性，且安全无毒，由此形成的产品兼具天然再生资源的充分利用和环境治理的双重意义，因而受到各国的重视。天然高分子材料具有价格低廉、完全降解等诸多优点，为此，世界发达国家都把眼光投向可再生资源—天然高分子的研究与开发。开发和推广可再生资源产品不仅有利于保护生态环境，而且有利于发展新农作物和新化学技术以及促进农业增长和增加就业机会，为发展中国家带来较大经济效益。

自70年代开始特别是80年代以来，世界各国纷纷投入大量人力、物力致力于降解性高分子材料的研究开发，迄今在许多方面取得的进展令人鼓舞。但蛋白质材料在研究及应用过程中还有一些亟待解决的技术难题，这些难题主要集中在以下几个方面：

(1)大豆分离蛋白可生物降解材料刚性强、柔韧性差、抗水性差，难以满足工业化生产加工需要。

(2)大豆分离蛋白可生物降解材料成本较高，鉴于目前形式，难以市场运营。

(3)大豆分离蛋白可生物降解材料中使用部分填充原料改善产品性能，但填充物料与大豆蛋白难以完美结合，造成材料表面不光滑、色泽不美观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种废弃后很容易被微生物分解成二氧化碳和水、具有良好的生物降解性、对环境无污染、有利于生态环境的保护、材料表面致密性和拉伸强度高、材料更加平滑有光泽、抗水性和透光率高、成本较低、生产工艺简单的辐射改性大豆分离蛋白/淀粉塑料及其制备方法。

为解决其技术问题，本发明通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一方面，提供了一种辐射改性大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料，以大豆分离蛋白和淀粉为主要原料，通过射线改性原料制备而成，在制备所述可生物降解塑料时，各原料组分按照以下重量份混合组成：改性大豆分离蛋白85-95份，改性淀粉5-15份，己内酰胺1-3份，水10-20份，甘油10-25份。