一种淀粉基降解新材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种淀粉基降解新材料的制备方法，将废旧木薯淀粉、废旧蚕豆淀粉和废旧红豆淀粉混合，在温度‑35℃至‑25℃内进行冷冻干燥处理20‑40min，然后过筛处理得淀粉混合物；取淀粉混合物、甘油、聚乳酸、水、正丁醇混合，投入高速混合机组中以800‑1200r/min速率混合30‑50min；将上述产品在辐照剂量10‑20kGy下处理15‑25min；随后再加入柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为25:1‑35:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为70‑80℃，第二区段温度为90‑105℃，第三区段温度为110‑120℃，即可得到淀粉基降解新材料。

【技术实现步骤摘要】
一种淀粉基降解新材料的制备方法
本专利技术涉及降解材料制备
，具体涉及一种淀粉基降解新材料的制备方法。
技术介绍
生物降解材料，也被称为“绿色生态材料”，指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料。指在一定条件下，能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下，导致生物降解的高分子材料。理想的生物降解材料在微生物作用下，能完全分解为CO2和H2O。根据降解机理生物降解材料可分为生物破坏性材料和完全生物降解材料。生物破坏性材料属于不完全降解材料，指天然高分子与通用型合成高分子材料共混或共聚制得的具有良好物理机械性能和加工性能的生物可降解材料，主要指掺混型降解材料。完全生物降解材料主要指本身可以被细菌、真菌、放线菌等微生物全部分解的生物降解材料，主要有化学合成型生物降解材料、天然高分子型和微生物合成型降解材料等。目前，全球已开发了多种基于不同原料的生物降解塑料，主要品种包括淀粉基生物降解塑料、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、二氧化碳共聚物脂肪族聚碳酸酯(APC)、脂肪-芳香共聚酯等。其中，淀粉基生物降解塑料、聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是当前国内外研究和开发最多、技术相对成熟、产业化规模最大的生物降解塑料品种，也是目前市场消费的主要品种。由于原淀粉材料的许多性能不能满足实际应用的要求，如吸水性强、脆性、强度低等，阻碍了其进一步应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中淀粉基降解材料性能的不足，提供一种淀粉基降解新材料的制备方法，以提高淀粉基降解材料的力学性能、防水性能、材料表面致密性和生物降解性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种淀粉基降解新材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将10-30份废旧木薯淀粉、8-12份废旧蚕豆淀粉和10-20份废旧红豆淀粉混合，在温度-35℃至-25℃内进行冷冻干燥处理20-40min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取30-60份淀粉混合物、8-12份甘油、7-10份聚乳酸、35-45份水、7-11份正丁醇混合，投入高速混合机组中以800-1200r/min速率混合30-50min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量10-20kGy下处理15-25min；S4：随后再加入5-8份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为25:1-35:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为70-80℃，第二区段温度为90-105℃，第三区段温度为110-120℃，即可得到淀粉基降解新材料。优选的，步骤S1中将20份废旧木薯淀粉、11份废旧蚕豆淀粉和15份废旧红豆淀粉混合。优选的，步骤S1中在温度-28℃内进行冷冻干燥处理30min。优选的，步骤S2中取40份淀粉混合物、10份甘油、8份聚乳酸、40份水、9份正丁醇混合，投入高速混合机组中以1000r/min速率混合40min。优选的，步骤S3中所述辐照剂量15kGy下处理20min。优选的，步骤S4中所述再加入7份柠檬酸三丁脂，双螺杆挤压机的长径比为32:1。优选的，步骤S4中所述第一区段温度为75℃，第二区段温度为100℃，第三区段温度为116℃。有益效果：本专利技术所述一种淀粉基降解新材料的制备方法，以废旧木薯淀粉、蚕豆淀粉和红豆淀粉为主基体，降低降解新材料的制造成本；通过对淀粉混合物冷冻干燥、加入其他化学成分、辅以进行辐射处理，提高材料表面致密性、力学性能等；通过双螺杆挤压进一步提高其防水性能和力学性能。具体实施方式以下结合下述实施方式进一步说明本专利技术，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。实施例1S1：将10份废旧木薯淀粉、8份废旧蚕豆淀粉和10份废旧红豆淀粉混合，在温度-35℃进行冷冻干燥处理20min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取30份淀粉混合物、8份甘油、7份聚乳酸、35份水、7份正丁醇混合，投入高速混合机组中以800r/min速率混合30min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量10kGy下处理15min；S4：随后再加入5份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为25:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为70℃，第二区段温度为90℃，第三区段温度为110℃，即可得到淀粉基降解新材料。经检测，本实施例所制备得到的新材料具备良好的致密性，断裂伸长率达250%，拉伸强度6MPa，吸水率30%。实施例2S1：将30份废旧木薯淀粉、12份废旧蚕豆淀粉和20份废旧红豆淀粉混合，在温度-25℃进行冷冻干燥处理40min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取60份淀粉混合物、12份甘油、10份聚乳酸、45份水、11份正丁醇混合，投入高速混合机组中以1200r/min速率混合50min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量20kGy下处理25min；S4：随后再加入8份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为35:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为80℃，第二区段温度为105℃，第三区段温度为120℃，即可得到淀粉基降解新材料。经检测，本实施例所制备得到的新材料具备良好的致密性，断裂伸长率达280%，拉伸强度7.5MPa，吸水率25%。实施例3S1：将15份废旧木薯淀粉、9份废旧蚕豆淀粉和12份废旧红豆淀粉混合，在温度-33℃进行冷冻干燥处理25min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取35份淀粉混合物、9份甘油、8份聚乳酸、38份水、8份正丁醇混合，投入高速混合机组中以850r/min速率混合35min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量13kGy下处理17min；S4：随后再加入6份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为27:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为72℃，第二区段温度为95℃，第三区段温度为115℃，即可得到淀粉基降解新材料。经检测，本实施例所制备得到的新材料具备良好的致密性，断裂伸长率达310%，拉伸强度8MPa，吸水率21%。实施例4S1：将25份废旧木薯淀粉、11份废旧蚕豆淀粉和18份废旧红豆淀粉混合，在温度-28℃进行冷冻干燥处理35min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取45份淀粉混合物、11份甘油、10份聚乳酸、42份水、10份正丁醇混合，投入高速混合机组中以1000r/min速率混合45min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量17kGy下处理23min；S4：随后再加入8份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为32:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为78℃，第二区段温度为100℃，第三区段温度为118℃，即可得到淀粉基降解新材料。经检测，本实施例所制备得到的新材料具备良好的致密性，断裂伸长率达350%，拉伸强度8.5MPa，吸水率17%。实施例5S1：将20份废旧木薯淀粉、11份废旧蚕豆淀粉和15份废旧红豆淀粉混合，在温度-28℃进行冷冻干燥处理30min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取40份淀粉混合物、10份甘油、8份聚乳酸、40份水、9份正丁醇混合，投入高速混合机组中以1000r/min速率混合40min；S3：将步骤S2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淀粉基降解新材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将10‑30份废旧木薯淀粉、8‑12份废旧蚕豆淀粉和10‑20份废旧红豆淀粉混合，在温度‑35℃至‑25℃内进行冷冻干燥处理20‑40min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取30‑60份淀粉混合物、8‑12份甘油、7‑10份聚乳酸、35‑45份水、7‑11份正丁醇混合，投入高速混合机组中以800‑1200r/min速率混合30‑50min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量10‑20kGy下处理15‑25min；S4：随后再加入5‑8份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为25:1‑35:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为70‑80℃，第二区段温度为90‑105℃，第三区段温度为110‑120℃，即可得到淀粉基降解新材料。

【技术特征摘要】
1.一种淀粉基降解新材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将10-30份废旧木薯淀粉、8-12份废旧蚕豆淀粉和10-20份废旧红豆淀粉混合，在温度-35℃至-25℃内进行冷冻干燥处理20-40min，然后过筛处理得淀粉混合物；S2：取30-60份淀粉混合物、8-12份甘油、7-10份聚乳酸、35-45份水、7-11份正丁醇混合，投入高速混合机组中以800-1200r/min速率混合30-50min；S3：将步骤S2中所得产品在辐照剂量10-20kGy下处理15-25min；S4：随后再加入5-8份柠檬酸三丁脂，一起投料入双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为25:1-35:1，双螺杆挤压分为三个区段温度，第一区段温度为70-80℃，第二区段温度为90-105℃，第三区段温度为110-120℃，即可得到淀粉基降解新材料。2.根据权利要求1所述的一种淀粉基降解新材料的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志明，
申请(专利权)人：苏州洛特兰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32