[发明专利]耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用，该热塑性淀粉包括按重量份数比计的如下原料：淀粉60～80份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2‑(2’‑羟基‑3’，5’‑二叔苯基)‑5‑氯化苯并三唑1～3份、2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚6～8份、1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份、二氧化硫脲7～9份，该耐热全降解热塑性淀粉耐高温且可反复加工。

技术领域

本发明涉及一种耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用。

背景技术

就目前的发展现状而言，淀粉塑料大面积替代现有塑料具有极大的可能性，如果实现，它会具有无法估量的经济效益和社会意义，相应的也会解决了白色污染和资源短缺的问题。然而，现有的淀粉塑料存在以下缺陷：1.力学性能仍存在缺陷，耐热性能差，不能反复加工；2.加工方法复杂，加工温度范围窄，对温度极为敏感；3.价格高，无法和现有塑料竞争；4.降解过程不易控制；5.增塑剂析出严重，影响使用性能；6.耐水性差，从而更加导致耐候性差。正因为传统的淀粉塑料存在以上的诸多缺陷，使其无法大规模推广。如中国专利CN104945681A公开了一种可降解塑料及其制备方法和中国专利CN102731840A公开了一种用于一次性餐具的高填充可降解淀粉塑料，这两种塑料虽然具有较好的力学性能，但是体系中依旧添加了一些无法完全降解或者价格高的合成树脂，导致材料成本大幅度提升，也无法做到全降解，就无法得到大规模应用。再如中国专利CN103627034A公开了一种淀粉塑料的制备方法虽然其具有优异的物理性能，但是制造工艺复杂，流程多，对于很多的高分子加工企业来说还需采购新设备。就目前而言淀粉塑料的综合性能还无法完全与现有通用塑料抗衡，如想要与其抗衡并且逐步替代就要具有足够性能优势、价格优势以及加工优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、易成型加工、耐高温且可反复加工的耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉60～80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1～3份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6～8份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份以及二氧化硫脲7～9份。

所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：

(1)将天然淀粉与γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合，得初混物；

(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯搅拌混合，得辅料混合物；

(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物进行混合之后，依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌；最后加入二氧化硫脲，混合得共混物；

(4)将步骤(3)所得的共混物移入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉。

所述的耐热全降解热塑性淀粉的应用，作为生物质材料的母料与通用塑料或降解塑料共混加工，制备全新材料。该耐热全降解热塑性淀粉可以以20～50％的添加量添加到绝大多数塑料中，当然也可以独立使用。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：