一种高淀粉含量全生物降解组合物及其制备方法技术

技术编号:10578116 阅读:199 留言:0更新日期:2014-10-29 11:23
本发明专利技术属于高分子材料技术领域,涉及一种全生物降解组合物及其制备方法。该组合物由包含以下重量份的组分制成:全生物降解热塑性淀粉母粒10-80份,生物降解聚酯20-90份,相容剂0.3-5份。本发明专利技术所提供的全生物降解组合物不仅淀粉含量高,而且淀粉与基体的相容性好,保证了材料在长时间储存过程中的力学性能,用该组合物制备成的薄膜制品的成本可以得到大幅度降低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于高分子材料
,涉及一种全生物降解组合物及其制备方法。该组合物由包含以下重量份的组分制成:全生物降解热塑性淀粉母粒10-80份,生物降解聚酯20-90份,相容剂0.3-5份。本专利技术所提供的全生物降解组合物不仅淀粉含量高,而且淀粉与基体的相容性好,保证了材料在长时间储存过程中的力学性能,用该组合物制备成的薄膜制品的成本可以得到大幅度降低。【专利说明】
本专利技术属于高分子材料
,涉及一种全生物降解组合物及其制备方法。
技术介绍
塑料薄膜的使用已渗透到人们生活的各个领域,被广泛地用作食品包装、电子电 器产品包装及商场购物袋、垃圾袋等。传统的塑料薄膜材料如聚丙烯(PP)薄膜、聚乙烯 (PE)薄膜等的原材料为石油,使用完丢弃到自然中难以降解,给环境造成了巨大的危害。伴 随着石油资源的日益枯竭和人们对环保意识的不断增强,开发全降解的环境友好型高分子 材料应用于薄膜材料领域已成为未来的发展主流。 聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二 醇)酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)等都能够全生物降解,使用完后丢弃到大自然中,在微生 物的作用下可全降解为水和二氧化碳。因此,可广泛的应用于塑料薄膜领域,减少传统薄膜 的使用对环境带来的污染。但是,以上这些生物降解材料售价较高,制备成的薄膜与传统的 相比在价格上竞争力很弱。 淀粉广泛存在于自然界的植物当中,资源丰富且价格低廉,同时可生物降解。所 以,将淀粉添加到上述生物降解聚酯中,制备的共混物不仅可以实现全生物降解,而且还可 以降低共混物的制备成本,增加其市场竞争力。 淀粉加入高分子量聚酯中的一种方法是将淀粉与增塑剂、各种加工助剂直接与聚 酯在高混机中混合均匀后,加入螺杆机中挤出造粒得到共混物,如专利CN1315927所述。由 于未经处理的淀粉热塑性差,难以加工,因此淀粉加入的同时都需加入增塑剂对其进行增 塑处理,以提高淀粉的加工性能。但是上述加工方法由于有大量高分子量的聚酯存在,易使 淀粉塑化不均,导致其在聚酯中的分散性变差。为提高淀粉的可加工性和在聚酯中的分散 性,常用方法是将淀粉制备成热塑性淀粉母粒,然后再与高分子量的聚酯共混挤出得到全 生物降解的共混物,如专利CN101235156所述。而热塑性淀粉与聚酯基体的相容性往往较 差,从而限制的热塑性淀粉的添加量,因此制备高性能低成本组合物的关键在于解决热塑 性淀粉与聚酯基体的相容性差的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种高淀粉含量全生物降解组合 物及其制备方法。 为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案: -种全生物降解组合物,由包含以下重量份的组分制成: 【权利要求】3. 根据权利要求1所述的全生物降解组合物,其特征在于:所述的生物降解聚酯为聚 (对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)酯。4. 根据权利要求1或2所述的全生物降解组合物,其特征在于:所述的相容剂为 ADR-4368或ADR-4370中的一种或一种以上; 或所述的相容剂是甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸树脂或苯乙烯合成的共聚物。5. 根据权利要求2所述的全生物降解组合物,其特征在于:所述的淀粉为土豆淀粉、玉 米淀粉、木薯淀粉或小麦淀粉中的一种或一种以上; 或所述的增塑剂为丙三醇、山梨醇、尿素、甲酰胺或乙酰胺中的一种或一种以上; 或所述的相容剂为马来酸酐或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或一种以上。6. 根据权利要求2所述的全生物降解组合物,其特征在于:所述的引发剂为过氧化二 异丙苯或过氧化苯甲酰中的一种或一种以上; 或所述的疏水改性剂为带有长链脂肪烃和反应官能团的单体,进一步优选为烯基丁二 酸酐或烷基烯酮二聚体中的一种或一种以上; 或所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、油酸酰胺或芥酸酰胺中的一种或一种以上。7. 根据权利要求2所述的全生物降解组合物,其特征在于:所述抗氧剂为四 季戊四醇酯、β- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯 基)丙酸十八碳醇酸酯、2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或三(2. 4-二叔丁基苯基) 亚磷酸酯中的一种或一种以上; 或所述填料为碳酸钙、高岭土、二氧化硅、蒙脱土或滑石粉等中的一种或一种以上,粒 径优选1250目-8000目,进一步优选2000-3000目。8. -种权利要求1-7中任一所述的全生物降解组合物的制备方法,其特征在于:包括 如下步骤: (1) 将淀粉、聚(对苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇)酯、填料分别进行干燥处理; (2) 按权利要求2所述的配比称取以下重量份的各组分原料:淀粉70-90份、ΡΒΑΤ10-30 份、增塑剂30-50份、相容剂0. 5-3份、引发剂0. 05-2份、疏水改性剂0. 5-5份、润滑剂 0. 1-0. 6份、抗氧剂0. 1-0. 5份、填料2-20份;将上述原料混合均匀; (3) 将步骤(2)混合均匀的原料加入到双螺杆挤出机中熔融共混,挤出、拉条、造粒,得 到全生物降解热塑性淀粉母粒; (4) 将步骤(3)得到的全生物降解热塑性淀粉母粒10-80份与生物降解聚酯20-90份 干燥,然后与〇. 3-5份相容剂一起加入到高混机中混合均匀,然后加入到双螺杆机中挤出 共混造粒,得全生物降解组合物。9. 根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,淀粉、PBAT、干燥 温度为60-80°C,干燥时间为6-24h ;填料的干燥温度为100-120°C,时间为5-10h ;干燥设 备为真空烘箱或鼓风烘箱; 或所述的步骤(3)中,双螺杆挤出机为同向或异相双螺杆挤出机,挤出温度为 90-160°C,螺杆转速 100_300rpm,螺杆长径比 L/D 为 40-50:1。10. 根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,全生物降解热塑 性淀粉母粒、生物降解聚酯在80°C烘箱中干燥6h ; 或所述的步骤(4)中,双螺杆挤出机为同向或异相双螺杆挤出机,挤出温度为 90-160°C,螺杆转速 100_300rpm,螺杆长径比 L/D 为 40-50:1。【文档编号】C08J3/22GK104119647SQ201310153446【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2013年4月27日 【专利技术者】杨桂生, 袁角亮 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种全生物降解组合物,其特征在于:由包含以下重量份的组分制成:全生物降解热塑性淀粉母粒    10‑80份,生物降解聚酯                20‑90份,相容剂                      0.3‑5份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨桂生袁角亮
申请(专利权)人:上海杰事杰新材料集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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