[发明专利]可降解淀粉基塑料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降解淀粉基塑料。

背景技术

随着塑料工业技术的迅速发展，日益增多的塑料制品给环境带来了近乎毁灭的灾难；大量的塑料垃圾被遗弃在社会环境中，所制造的“白色污染”已经成为当前各国最棘手的问题。但从消费终端治理“白色污染”收效甚微，要从根本上解决废塑料的环境污染问题，就应该用能降解、易降解的塑料制品代替现形的塑料制品。

可降解塑料中的脂肪族聚酯及其共聚物具有良好的可生物降解特性和优良的力学强度，然而，其生产成本高，因此其实际应用受到限制。

可降解塑料中的淀粉基聚合物，是淀粉经过改性、接枝反应后加工而成的一种塑料制品，具有生物降解速度快，不污染环境的特点。它属于可热塑加工型塑料制品，能用普通的塑料热塑加工机器加工。在工业上可以代替聚苯乙烯等塑料。产品硬度可以根据接枝率和后加工工艺的不同而变化，是目前生产成本最接近普通塑料，市场前景最好的可降解。然而，其对湿度变化相当敏感，易吸水，吸水后制品的力学性能明显降低，因此应用范围受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种可降解淀粉基塑料。该可降解淀粉基塑料具有良好的耐水性能以及降解性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种可降解淀粉基塑料，所述塑料通过如下步骤制备而得：

a、100重量份的淀粉配置成淀粉水溶液，在80～90℃下糊化；

b、在35～50℃下，向糊化的淀粉中加入2.5～4.5重量份的引发剂，搅拌后加入7.5～10重量份的接枝单体，恒温反应2～3h，减压抽滤，干燥得接枝淀粉；

c、将35～50重量份的共混树脂、10～15重量份的增塑剂加入高速混合机中搅拌，再加入步骤b所得接枝淀粉进行共混，混匀的物料经双螺杆挤出机挤出，冷却，烘干，得所述可降解淀粉基塑料粒子。

优选地，所述淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉。

优选地，所述引发剂为铈铵硝酸。

优选地，所述接枝单体为质量比为1～2.5∶1的甲基丙硝酸甲酯和乙酸乙烯酯。

优选地，所述共混树脂为聚羟基烷酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸戊酯、聚碳酸酯中的一种或几种。

优选地，所述增塑剂为质量比为1～2∶1～2∶1的甘油、乙二醇和己二醇。

优选地，所述步骤b中的搅拌时间为10～30min。

优选地，所述步骤c中的双螺杆挤出机挤出温度为90～120℃，螺杆转速为180～300r /min。

优选地，所述步骤c中烘干具体为：烘干时间为1～3h，温度为40～65℃。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、采用甲基丙硝酸甲酯和乙酸乙烯酯作为接枝单体，以铈铵硝酸为引发剂，接枝反应得到的接枝淀粉制成的可降解塑料粒子具有良好的耐水性能；

2、采用甘油、乙二醇和己二醇作为增塑剂，改善了接枝淀粉与共混树脂两相间的相容性，使得制得的可降解淀粉基塑料在具有良好的降解率的同时还具有良好的力学性能；

3、本发明采用接枝淀粉与共混树脂共混制得可降解塑料，在保障产品性能的同时控制了生产成本，有利于应用及推广。

附图说明

图1为可降解淀粉基塑料粒子的降解率和时间的关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

对比例1

本实施例的可降解淀粉基塑料，其制备步骤如下：

将100重量份的玉米淀粉、40重量份的聚羟基脂肪酸酯、12重量份的增塑剂（质量比为1∶1.5∶1的甘油、乙二醇和己二醇）加入高速混合机中搅拌混匀，混匀的物料经双螺杆挤出机挤出（挤出温度为110℃，螺杆转速为260r/min），冷却，烘干（时间为2h，温度为45℃），得所述可降解淀粉基塑料粒子。

实施例1

本实施例的可降解淀粉基塑料，其制备步骤如下：

a、100重量份的玉米淀粉加入重量为淀粉重量20倍的水，配置成淀粉水溶液，在80℃下糊化2h；