[发明专利]具疏水性的热塑性淀粉复合材料与制造方法

说明书

本发明提供一种具疏水性的热塑性淀粉复合材料与制造方法，有用于制作可生物分解的复合材料的母粒。本发明的热塑性淀粉复合材料，是疏水性可生物分解的颗粒，160℃的熔融指数(MI)为0.2～6g/10min，其淀粉含量为60～80重量％，含水率为4.1％以下。

技术领域

本发明关于一种热塑性淀粉复合材料与制备方法，特别是关于一种可生物分解的具疏水性的热塑性淀粉复合材料与制备方法。

背景技术

淀粉，由于是可再生、价廉、丰富的生物聚合物，具有可生物分解性及长保存期限的特性，被认为是适合取代石化类聚合物的热门材料，然而淀粉的分子间及分子内氢键，使得淀粉必须被改性，才能成为热塑性材料，应用于现存的各种塑料加工方法。作为改性的淀粉的热塑性淀粉(TPS)，被广泛地研究及开发作为可生物分解的食物包装材料，制备各种一次性产品，如购物提袋、一次性餐具、发泡缓冲材、包装袋与食材容器等。

通常，天然淀粉，需要水及塑化剂(例如尿素、甘油、山梨糖醇等)，才能成为热塑性淀粉，塑化剂可增加可挠性及提高加工性。再者，淀粉因易碎及亲水性，不适合作为塑料袋、食物包装材料等，因此各种改性的淀粉已被研究开发及公开。

例如，于专利文献1(CN 101942120A)，公开了一种淀粉基热可塑性生物降解材料，其是由植物淀粉、改性增塑助剂和可降解高分子化合物组成。然而，植物淀粉与改性增塑助剂，需要先进行反应，得到改性淀粉后，再与可降解高分子化合物混合接枝，经过挤出机，塑化、聚合，挤出造粒或成形为片材。

于专利文献2(EP 0397819)，公开了一种制备具有结晶成分低于5％的均相淀粉的方法，将原始或天然淀粉及10％的添加剂，加热熔解为熔融态，通过添加剂除去原本存在约17％的含水量，使所述熔融态淀粉的含水量减少至5％以下，而混合物中添加剂及淀粉的蒸气压在均相混合物的熔点范围下低于1bar。于专利文献3(US patent No.6235816)，公开了使用专利文献2的均相淀粉的热塑性淀粉/聚合物的混合物的制造方法。但是，专利文献2使用熔融混合的方法，得到热塑性复合材料，专利文献3则是使用热塑性淀粉/聚合物的混合物，也没有采用改性淀粉。

发明内容

鉴于上述的发明背景，为了符合产业上的要求，本发明的目的之一，在于提供一种具疏水性的热塑性淀粉复合材料与制造方法，与传统用水或醇类的方法比较，以一般植物淀粉为原料并通过特殊的混练挤出技术进行结构改性，使淀粉分子链进行酯化反应与接上特定官能团，进而破坏淀粉结晶并赋予其疏水性。

再者，本发明的目的之一在于提供一种具疏水性的热塑性淀粉复合材料与制造方法，利用分散能力高、塑化能力高、精准的温度控制的制造方法及/或制造装置，制造热塑性淀粉母粒时，淀粉在干燥状态下改性加工，不需进行淀粉预糊化工艺，且不会有过热焦化现象，可得到良好的热塑性淀粉母粒。

为了达到上述目的，根据本发明一实施态样，提供一种热塑性淀粉复合材料，其为疏水性可生物分解的颗粒，160℃的熔融指数(MI)为0.2～6g/10min，其淀粉含量为60～80重量％，含水率为4.1％以下；其中所述可生物分解的颗粒是通过反应挤出方法，使用包含植物性淀粉及改性剂的淀粉组合物，控制反应温度在(指定温度-2℃)至(指定温度+2℃)的范围内，进行混练及改性反应所得到的疏水性改性淀粉颗粒，所述指定温度为120～170℃，所述进行混练及改性反应的时间小于10分钟。

再者，根据本发明其他一实施态样，提供一种可生物分解的热塑性复合材料，其包括热塑性淀粉复合材料及可生物分解性树脂的复合材料所形成的颗粒，其中所述可生物分解性树脂选自聚丁二酸丁二醇酯、己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物、聚己内酯所成群中的1种或2种以上。