[发明专利]一种高淀粉含量的热塑性淀粉母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高淀粉含量的热塑性淀粉母粒及其制备方法，包括主料和辅料，所述主料按照质量百分数计，包括淀粉80‑85％、增塑剂A2‑5％和增塑剂B10‑18％；所述辅料以主料质量为基准，包括扩链剂0.5‑1phr，润滑剂0.5‑2phr，稳定剂0.5‑1.0phr，抗氧剂0.5‑1.5phr，光稳定剂0.1‑0.5phr，爽滑剂0.5‑1phr，表面活性剂0.5‑1phr，无机粉体2‑5phr。本发明制备了淀粉含量高的热塑性淀粉，达到进一步降低成本、提高全生物降解材料性能、提高全生物降解材料环保性能的目的。

【技术领域】

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种高淀粉含量的热塑性淀粉母粒及其制备方法。

【背景技术】

一次性塑料的大量使用在带给人们巨大便利的同时也带来了极大的社会环境问题，因此，不可降解的一次性塑料薄膜将逐渐退出历史舞台。可生物降解材料将迎来井喷式发展。

现阶段常用的生物降解吹膜成型材料主要是己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(下称PBAT)，存在成本高、降解速率慢的问题，并且更重要的是，其制造原料来源为石油提取物，具有不可持续、碳排放高的问题。

热塑性淀粉相较于现存的生物降解材料，具有低成本、低碳排放、取之不尽、易降解、全生物降解等特性，深受全生物降解材料厂家喜爱，常作为生物降解材料(如PBAT、PLA等)的填料复合使用，极大降低了生物降解材料的成本和降解时间。

但现阶段热塑性淀粉制备工艺研究较少，现有增塑体系存在异味大、毒性高、用量大问题，导致生物塑料性能差，有毒有害，限制了生物塑料的应用。

发明专利CN113462136A公开了一种可降解的杯盖膜，其中公开了改性热塑性淀粉，首先用大豆淀粉、甘油、尿素以质量比20:5:2进行共混后得到，其中所用增塑剂含量达到25.9％。

发明专利CN113444345A公开了以甘油、水、乙二醇、山梨醇、尿素、乙烯基乙二醇、二乙基乙二醇、聚乙二醇以及丙三醇中的至少一种或多种为原料制备的热塑性淀粉，将淀粉及辅料投入到高速搅拌机中处理得到。其中淀粉和复合增塑剂的重量比为(1-3)：1，也就是说，增塑剂含量至少达到25％。

发明专利CN113637237A公开了以甘油为增塑剂的热塑性淀粉制成淀粉溶液后干燥得到，其中淀粉100份，增塑剂30份，即增塑剂含量为23.07％。

若增塑剂加入量过少，则会导致1、淀粉结晶结构无法被破坏，增塑剂无法与分子内氢键发生作用，从而破坏淀粉分子内氢键结构，使淀粉分子能够产生空间形变和扭曲，从而赋予热塑性能，2、淀粉分子间无法被充分润滑，减少其热塑性，在加工过程中易发生剪切氧化、降解。

现有技术中，普遍来说，热塑性淀粉母粒中增塑剂的含量为23.07％以上，制备方法为利用平行双螺杆挤出机挤出或高速搅拌机处理，其中由于增塑剂含量过高导致高成本、低性能、易迁移、不环保和高碳排放。

此外，由于淀粉颗粒是以结晶体、无定形体结构分层包裹的球形粒子，较少的增塑剂难以完全使其颗粒内部获得增塑效果，而通过平行双螺杆挤出机的剪切作用也可以破坏淀粉晶体结构，但在高剪切作用下，淀粉极易分解，因此也同样无法制备高淀粉含量的母粒。

【发明内容】

为解决上述技术问题，本发明公开了一种高淀粉含量的热塑性淀粉母粒及其制备方法。本发明制备了淀粉含量高的热塑性淀粉，达到进一步降低成本、提高全生物降解材料性能、提高全生物降解材料环保性能的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：