[发明专利]一种一次性淀粉基聚乙烯塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种一次性淀粉基聚乙烯塑料，该塑料由以下重量百分比的组分组成：聚乙烯塑料30‑50%；淀粉添加剂30‑60%；交联剂1‑2%；改性剂1‑5%；偶联剂3‑5%；抗氧化剂1‑4%；抗菌剂1‑4%。本发明还提供该聚乙烯塑料的制备方法，按照重量比称取原料，将其混合，得混合料，将混合料在低温下冷冻，然后置于双螺杆挤出机中经熔融挤出，造粒，制得所述聚乙烯基塑料。本发明的聚乙烯塑料生产成本低，具有较好的透明度和光泽度，加工性能优良，降解性能好，抗菌性能优良，具有较好的应用价值和市场前景。

技术领域

本发明涉及改性塑料技术领域，具体来说是一种一次性淀粉基聚乙烯塑料。

背景技术

近年来塑料工业技术发展迅猛，当前世界塑料总产量己超过1.7亿吨，其使用途已涉及到国民经济各部门以及人民生活的各个领域。聚乙烯是塑料的一大组成部分，随着其产量的不断增长和用途的不断扩大，其废弃物也日益增多。由于它们用后在自然环境或垃圾场中难于降解、腐烂，因此成为经久难化、污染环境的垃圾，它们对环境污染、对生态平衡的破坏已引起了社会极大的关注。

为寻求解决塑料废弃物、残膜污染环境的有效途径，从70年代起，国外就己致力于研究既有塑料优越性能又能迅速溶解、自行分解或燃烧使不产生有害气体的塑料一一降解塑料。在降解塑料领域中，淀粉添加型的生物降解塑料是目前国内外研究最充分的生物降解塑料，在我国尤受青睐，淀粉基塑料的开发应用越来越广泛，成为解决塑料垃圾问题的最有效方法之一。淀粉塑料虽然有着良好的发展前景，但是在力学性能、耐水性、降解性能及成本等方面仍然存在问题，这大大限制了其应用范围。因此，不断改善淀粉塑料的性能成为当前该领域研究的重要方向。

发明内容

本发明提供一种一次性淀粉基聚乙烯塑料，具有组分简单，生产成本低，具有较好的透明度和光泽度，加工性能优良，降解性能好，抗菌性能优良，具有较好的应用价值和市场前景。

本发明提供一种一次性淀粉基聚乙烯塑料，其组成成分包括：聚乙烯塑料30-50%；淀粉添加剂30-60%；交联剂1-2%；改性剂1-5%；偶联剂3-5%；抗氧化剂1-4%；抗菌剂1-4%。

优选地，聚乙烯塑料为高密度聚乙烯；淀粉添加剂选自羟丙基淀粉、羧甲基淀粉或醋酸酯淀粉中的至少一种；交联剂选自过氧化二异丙苯或双叔丁基过氧化二异丙苯中的至少一种；改性剂为纳米SiO₂；偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；抗菌剂选自甲壳素或山葵中的至少一种。

一种一次性淀粉基聚乙烯塑料的制备方法，包括以下步骤：

(1) 按重量比称取聚乙烯塑料30-50%；淀粉添加剂30-60%；交联剂1-2%；改性剂1-5%；偶联剂3-5%；抗氧化剂1-4%；抗菌剂1-4%，得混合料；

(2) 将步骤(1)制得的混合料置于搅拌机中，经1-3小时高速搅拌混匀；

(3) 将混合均匀的混合料置于冷冻设备中，在零下10^oC-零下20^oC的低温下冷冻4-8小时；

(4) 取出冷冻后的混合料，将其置于锥形双螺旋杆挤出机料斗中，熔融挤出塑料。颗粒；

为了开发一种一次性淀粉基聚乙烯塑料，本发明采用引入羟丙基淀粉、羧甲基淀粉或醋酸酯淀粉。羟丙基淀粉是一种新型的非离子淀粉醚，它具有较好的稳定性。

羧甲基淀粉为具有高粘度、增稠性等性能，透明度高、冻融稳定性好，可简化加工降低成本。醋酸酯淀粉对酸、碱、热的稳定性高、透明度好，且醋酸醋淀粉分散性好、冻融稳定性好。多种淀粉的引入，增加了聚乙烯塑料的加工性能、韧性和尺寸稳定性，降低了产品的成本并提高了产品的质量。选用纳米SiO₂作为改性剂，主要是纳米SiO₂本身具有三维网状结构，较高的比表面积，表现出极大的活性，与聚乙烯及淀粉具有较好的相容性，从而改善淀粉基聚乙烯塑料的性能。