用于吹塑薄膜的高淀粉含量生物降解塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于吹塑薄膜的高淀粉含量生物降解塑料及其制备方法，先将淀粉细化、干燥后加入三油酰基钛酸异丙酯偶联剂高速混匀，加入酚醛树脂高速混匀，再加入低密度聚乙烯高速混合，出锅后的粉粒经双螺杆挤出机造粒，粒子经烘干后得成品。本发明专利技术解决了现有技术比重大、成本高的问题，制成品具环岛型表面形貌，大大降低了成品的实际和表观密度，降低了成本，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有淀粉的生物降解塑料及其制备方法，具体涉及用于吹塑薄膜的高 淀粉含量生物降解塑料及其制备方法。二
技术介绍
各种塑料包装袋在世界范围内广泛使用， 一方面极大便利了人们生活需要，另一方面 也给人类环境带来许多严重问题，这些严重问题也可归结为两点， 一是污染环境问题，二 是浪费不可再生的石油资源的问题。为了消除白色污染，国家相关部委早在2000年就要求在全国范围内禁止超薄塑料袋和 一次性发泡塑料餐具，国内一些大城市如天津、武汉市政府也曾于2000年颁布了超薄塑料 袋和一次性发泡塑料餐具管理办法，在全市范围内禁止生产、销售、使用不可降解超薄塑 料袋和一次性发泡塑料餐具，推广生物可降解塑料。但实际收效甚微。具体原因来自传统 产品巨大的需求和生物可降解替代产品巨大的成本压力之间的矛盾。虽然生物降解塑料这 一技术已应用于国内一些塑料制品生产企业，但是始终未得到有效推广。生物降解塑料难以推广的主要原因是生物降解塑料的成本太高。1、由于可降解塑料的 强度较低，为了达到同样的承重量，它要比普通塑料袋加厚加粗；2、可降解塑料的价格要 比非环保塑料贵1/3，直至3倍以上；3、可降解塑料由于富含氧等比碳、氢重的元素，因 而密度较常规塑料大，这三方面原因使生物降解塑料膜的生产成本加大很多。如果一个中 型超市每天要消耗掉近1万只塑料袋，按每只0. 3元计算， 一年就要增加100多万元的支 出。而这笔不小的支出，是任何一个超市都不会情愿接受，塑料制品企业自然就不会去生 产。目前市场开发的生物降解材料主要有以下几大类第一类是所谓生物毁损材料，原料来源仍然是石油， 一般有较强的吸水性以制造适合 微生物生存环境，辅以其它生物腐败助剂。这类材料包括聚醚、乙烯酯共聚物等，这些材料价格比通用高分子材料如聚乙烯(PE)至少高50%。第二类是所谓生物全降解塑料，是天然存在的、或由发酵产物进一步合成的材料，如生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等，是一类能完全被自然界中的微生物降解的 塑料。纤维素/多糖类产品目前不能直接用于成膜。目前较受关注的全降解塑料聚丁二酸丁 二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)目前价格非常高，是PE价格的三倍以上，PBS可用于吹塑 制膜(袋)，但目前国内市场上尚缺乏合格的吹膜级PBS， PCL适温性较差，而且很脆，不 能直接用于吹塑制膜(袋)。第三类是所谓淀粉塑料，具有实用价值的淀粉塑料主要是淀粉与其它成膜聚合物共混 制得的具有热塑性能的淀粉树脂，按中国国家标准规定，淀粉含量高于15%，才能标称可降 解淀粉塑料。其成型加工可沿用传统的塑料加工设备。成膜材料采用生物全降解塑料，则 得到全降解淀粉塑料，而采用光降解塑料作为成膜材料，就得到光-生物双降解淀粉塑料。 光-生物双降解塑料是结合光和生物双降解作用以达到完全降解的目的，它是当前可降解塑 料的主要研究、开发方向之一。光-生物双降解塑料是淀粉等生物降解剂首先被生物降解， 消弱聚合物的基质，使聚合物母体变为疏松，增大表面/体积比。同时日光、热、氧等引发 光敏剂，促氧化剂和生物降解增敏剂的光氧化和自氧化作用等，导致聚合物的氧化、断裂。 使聚合物分子量下降到能被微生物所消化，最终变成二氧化碳和水，被农作物吸收。以淀 粉为原料开发生物降解塑料的潜在优势在于淀粉为可再生农作物资源；淀粉在各种环境 中都具备完全的生物降解能力；塑料中的淀粉分子降解或灰化后，形成二氧化碳气体，不 对土壤或空气产生毒害；采取适当的工艺使淀粉热塑性化后可达到用于制造塑料材料的机 械性能；微生物以淀粉颗粒点为突破口使塑料制品力学性能下降造成制品崩裂，达到降解 的目的。中国科学院土地研究所曾对光解农用地膜碎片残留对农作物根系发育的影响进行 过研究，获得了4平方厘米碎片对农作物根系发育没有影响的结论。淀粉目前的价格只有PE的2(W左右，但比重1.5，比PE高60y。左右，淀粉的加入可以 降低淀粉塑料的单位重量成本，但大大增加了单件制品的重量，从而增加了实际产品的单 位成本。淀粉的填充又会劣化产品性能。国家863计划在2007年曾安排生物降解塑料发泡 攻关计划，可见，生物降解塑料制品单件成本问题已成为生物降解塑料发展的瓶颈问题。 从世界范围的文献检索看，发泡生物降解塑料近期内很难得到实际应用，必须开发目前实 用的降低单件产品成本的新方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有环岛型表面形貌、比重降低的用于吹塑薄 膜的高淀粉含量生物降解塑料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术用于吹塑薄膜的高淀粉含量生物降解塑料，由以下组份组成淀粉25 Kg—40Kg，纯度大于97%的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂0.5 Kg—0. 3 Kg,酚 醛树脂1.5 Kg—0.2Kg， R E C 0 0 R 3光敏剂1 Kg—0. 5Kg，低密度聚乙烯72 Kg—59Kg。 上述用于吹塑薄膜的高淀粉含量生物降解塑料的制备方法，依次包括以下歩骤-(1 )、淀粉经超细粉碎机磨碎细化至1000_1500目；(2) 、将细化好的淀粉加入高速混合机进行高速搅拌15min—20min，温度控制在100 °C—120。C;(3) 、待水分完全挥发后，加入三油酰基钛酸异丙酯偶联剂，高速混匀8min—10min;(4) 、加入酚醛树脂，高速混匀8min —10min;(5) 、加入R E C 0 0 R3光敏剂，高速混匀，5min:(6) 、加入低密度聚乙烯，高速混合20 min—30min;(7) 、出锅后的粉粒经双螺杆挤出机造粒；(8) 、造出的粒子经磁悬烘干机烘干后得成品。偶联剂的选用至关重要，它对淀粉的分布形貌起了决定性作用。由于本专利技术选用三油 酰基钛酸异丙酯作为偶联剂，带中心空洞的淀粉颗粒像一个个环岛锚固在高分子中，因此， 得到了特殊的具环岛型表面形貌的生物降塑料，环岛型表面形貌结构大大降低了成品的实 际和表观密度，降低了成本，而且大大增加了淀粉表面积，有利于生物接触而后分解。加 入酚醛树脂使淀粉改性，增加了与低密度聚乙烯树脂相容性，且不降低树脂的力学性能。四附图说明图1是本专利技术淀粉塑料膜表面形貌显微镜照片；图2是本专利技术淀粉塑料膜表面形貌(640倍)显微镜照片；图3是本专利技术淀粉塑料膜表面形貌结构示意图。五具体实施例方式实施例1淀粉25Kg，纯度大于97%的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂0.5Kg，酚醛树脂1.5Kg， R E C 0 0 R3光敏剂1Kg，低密度聚乙烯72Kg。实施例2淀粉30Kg，纯度大于97%的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂0.5 Kg，酚醛树脂1.2Kg， R E C 0 0 R 3光敏剂0. 8Kg，低密度聚乙烯67. 5Kg。实施例3淀粉35Kg，纯度大于97%的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂0. 4 Kg，酚醛树脂0.9Kg， R E C 0 0 R3光敏剂0. 7Kg，低密度聚乙烯63Kg。实施例4淀粉40Kg，纯度大于97%的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂0. 3 Kg，酚醛树脂0.2Kg， R E C 0 0 R3光敏剂0. 5Kg，低密度聚乙烯59Kg。 上述各实施例的制备方法依次包括以下步骤(1) 、淀粉经超细粉碎机磨碎细化至1000—1500目；(2) 、将细化好的淀粉加入高速混合机进行高速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吹塑薄膜的高淀粉含量生物降解塑料，由以下组份组成：　　　　淀粉２５Ｋｇ－４０Ｋｇ，纯度大于９７％的三油酰基钛酸异丙酯偶联剂０．５Ｋｇ－０．３Ｋｇ，酚醛树脂１．５Ｋｇ－０．２Ｋｇ，ＲＥＣＯＯＲ３光敏剂１Ｋｇ－０．５Ｋｇ，低密度聚乙烯７２Ｋｇ－５９Ｋｇ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘和文，陈为德，曹承平，
申请(专利权)人：安徽德琳环保发展集团有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]