一种生物可完全分解淀粉无毒塑料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于可降解塑料制品生产的技术领域，公开了一种生物可完全分解淀粉无毒塑料及其制备方法和应用。其中，淀粉塑料包括55～78份的改性淀粉、15～20份的合成树脂、5～20份的植物性油脂以及2～8份的钛白粉，所述改性淀粉为淀粉依次经醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物。本发明专利技术提供的淀粉塑料在具有高分解性能的同时，也具有良好的机械性能，能够用于餐盒、玩具、公仔等塑料制品的生产中，具有广大的应用前景。的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种生物可完全分解淀粉无毒塑料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于可降解塑料制品生产的
，尤其涉及一种生物可完全分解淀粉无毒塑料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]淀粉是一种天然高分子聚合物，分子中含有大量的羟基，大分子链之间具有强相互作用力，因此难以通过加热熔融的方式进行加工，且与其他聚合物相容性较差。因此，使用淀粉作为塑料的主要基材原料时，需要对淀粉进行改性，改变淀粉原有的结构，从而改变淀粉相应的性能，使之变成热塑淀粉，用于制备淀粉基塑料。
[0003]目前，对淀粉的改性一般采用化学方法，使淀粉大分子链中的羟基发生酯化、醚化、接枝以及交联等化学反应，改变淀粉大分子链中的官能团组成或者接枝上其他聚合物，从而提高淀粉基塑料的力学性能。
[0004]但是，现有技术在提高淀粉基塑料的机械性能以及与其他高分子材料的相容性的同时，也会降低淀粉基塑料的亲水性以及生物降解性，不利于对于点分级塑料的回收处理。

技术实现思路

[0005]为了使淀粉塑料在具有高分解性能的同时也具有良好机械性能，本专利技术提供了一种生物可完全分解淀粉无毒塑料及其制备方法和应用。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种淀粉塑料，包括55～78份的改性淀粉、15～20份的合成树脂、5～20份的植物性油脂以及2～8份的钛白粉，所述改性淀粉为淀粉依次经醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物。
[0007]在一些具体的实施方式中，所述改性淀粉的制备包括以下步骤：淀粉与醋酸乙烯酯在43～45℃的温度下进行混炼，得到第一混合料；接着加入植物性油脂，在50～51℃的温度下进行混炼，得到第二混合料；将第二混合料进行塑化造粒，得到所述改性淀粉。
[0008]在一些具体的实施方式中，所述淀粉为玉米淀粉、大豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、莲藕淀粉和绿豆淀粉中的一种或多种。
[0009]在一些具体的实施方式中，所述改性淀粉的制备中，所述淀粉与醋酸乙烯酯的投入质量比为(1～15):1。
[0010]在一些具体的实施方式中，所述植物性油脂为豆油、花生油、菜籽油、芝麻油、亚麻油、葵花籽油、米糠油、油茶籽油、棉籽油、玉米油、椰子油、棕榈油、亚麻油和蓖麻油中的一种或多种。
[0011]在一些具体的实施方式中，所述改性淀粉的制备中，所述第一混合料与植物性油脂的投入质量比为(5～20):1。
[0012]在一些具体的实施方式中，所述塑化造粒为：将第二混合料进行捏、揉、绞以及切的处理。
[0013]在一些具体的实施方式中，所述合成树脂为聚丙烯、聚乙烯
‑
醋酸乙烯酯和聚乙烯
中的一种或多种。
[0014]第二方面，本专利技术提供了一种淀粉塑料的制备方法，具体包括以下步骤：
[0015]S1、将淀粉与醋酸乙烯酯在43～45℃的温度下进行混炼，得到第一混合料，接着加入植物性油脂，在50～53℃的温度下进行混炼，得到第二混合料，将第二混合料进行塑化造粒，得到所述改性淀粉；
[0016]S2、将所述改性淀粉、合成树脂、植物性油脂以及钛白粉在51～55℃的温度下进行搅拌混合，并造粒成型得到所述淀粉塑料。
[0017]第三方面，本专利技术提供了上述任一所述的淀粉塑料和/或通过上述制备方法制备得到的淀粉塑料在可降解制品生产中的应用。
[0018]有益效果：
[0019](1)本专利技术中，以淀粉经过醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物—改性淀粉作为基底材料，并往基底材料中加入醋酸乙烯酯、合成树脂、植物性油脂以及钛白粉塑化造粒得到的淀粉塑料，其拉伸强度大于15.9MPa、断裂伸长率大于229％以及撕裂强度大于33.6kN/m，具有优秀的机械性能；同时，该淀粉塑料具有良好的水溶性，当其长时间浸泡于水中时，可被水溶解以及发生分解，具有良好的分解性能，为环境友好型的塑料材料；
[0020](2)本专利技术提供的淀粉塑料添加的各组分及成分构成一个有机的整体，各组分协同发挥作用，可提高淀粉塑料的耐高温性能，使得由该淀粉塑料制成的制品在较高温度下仍能保持良好的状态，不会出现烧焦、开裂等情况，具有更高的适用性；
[0021](3)本专利技术提供的淀粉塑料以亲水性植物材料——改性淀粉作为基底材料，并添加有醋酸乙烯酯、合成树脂、植物性油脂以及钛白粉，所使用到的原料简单且无毒，能够被应用于是食品包装、玩具、公仔等产品中，具有巨大的应用前景。
具体实施方式
[0022]本申请专利技术人经过广泛且深入的研究发现，当以淀粉经过醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物—改性淀粉作为基底材料，并往基底材料中加入醋酸乙烯酯、合成树脂、植物性油脂以及钛白粉塑化造粒得到的淀粉塑料。相较于现有技术中的淀粉塑料，本专利技术提供的淀粉塑料在具有良好机械性能的同时，也能够具有较高的亲水性，可以被水等溶剂溶解和分解，对于自然环境的影响较小。
[0023]在改性淀粉的制备中，首先使用醋酸乙烯酯对淀粉进行接枝改性，改变淀粉大分子链中官能团的组成，得到第一混合料；接着往第一混合料中加入植物性油脂，对淀粉进行进一步改性，最终制备得到的淀粉具有优秀的韧性、良好的亲水性以及良好的耐高温性能。
[0024]值得注意的是，本专利技术中对淀粉进行改性时，先使用醋酸乙烯酯再使用植物性油脂对淀粉进行改性的顺序是特定的，通过醋酸乙烯酯若是改变顺序，对于淀粉改性的效果不理想，使得最终制备得到的淀粉塑料强度小且脆性大。
[0025]同时，在改性淀粉制备的过程中，醋酸乙烯酯与淀粉的投入质量投入比为(1～15):1，改性温度为43～45℃时，植物性油脂与第一混合料的投入质量比为(5～20):1，改性温度为50～53℃时，醋酸乙烯酯、植物性油脂的改性顺序，各物料的投入质量比一个有机的整体，协同发挥作用，对淀粉的改性效果理想，使得以该改性淀粉作为基底材料制备得到的淀粉塑料具有优秀的韧性、亲水性以及耐高温性能。
[0026]首先，本申请提供的淀粉塑料中包括55～78份的改性淀粉、15～20份的合成树脂、5～20份的植物性油脂以及2～8份的钛白粉，所述改性淀粉为淀粉依次经醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物。
[0027]本专利技术中，改性淀粉的制备具体为：淀粉与醋酸乙烯酯在43～45℃的温度下进行混炼，得到第一混合料；接着加入植物性油脂，在50～51℃的温度下进行混炼，得到第二混合料；将第二混合料进行塑化造粒，得到所述改性淀粉。
[0028]在改性淀粉的制备中，所使用的淀粉可以是支链淀粉、直链淀粉或两者的混合物；从醋酸乙烯酯、植物性油脂对淀粉改性效果的角度考虑，淀粉优选地为直链淀粉。
[0029]更加具体的，淀粉可以是但不限定于为玉米淀粉、大豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、莲藕淀粉和绿豆淀粉中的一种或多种。
[0030]在改性淀粉的制备中，淀粉与醋酸乙烯酯的投入质量比为(1～15):1，具体的可以是1:1、2:1、5:1、7:1、8:1、10:1、12:1、14:1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淀粉塑料，其特征在于：包括55～78份的改性淀粉、15～20份的合成树脂、5～20份的植物性油脂以及2～8份的钛白粉，所述改性淀粉为淀粉依次经醋酸乙烯酯、植物性油脂改性后得到的产物。2.根据权利要求1所述的淀粉塑料，其特征在于：所述改性淀粉的制备包括以下步骤：淀粉与醋酸乙烯酯在43～45℃的温度下进行混炼，得到第一混合料；接着加入植物性油脂，在50～51℃的温度下进行混炼，得到第二混合料；将第二混合料进行塑化造粒，得到所述改性淀粉。3.根据权利要求2所述的淀粉塑料，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、大豆淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、莲藕淀粉和绿豆淀粉中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的淀粉塑料，其特征在于：所述改性淀粉的制备中，所述淀粉与醋酸乙烯酯的投入质量比为(1～15):1。5.根据权利要求2所述的淀粉塑料，其特征在于：所述植物性油脂为豆油、花生油、菜籽油、芝麻油、亚麻油、葵花籽油、米糠油、油茶籽油、棉籽油、玉米油、椰子油、棕榈油、亚麻油和...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱辰復，
申请(专利权)人：厦门福豫兴生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：