淀粉基可降解塑料制造技术

本发明专利技术公开了一种淀粉基可降解塑料，由高分子组合物制成，高分子组合物各组分及重量份为，淀粉５０－８０份，聚乙烯醇５－１５份，多元醇７－１５份，有机醛化合物５－１０份，引发剂０．１－０．５份。本发明专利技术所使用的淀粉、聚乙烯醇均是易于生物降解的高分子材料，有利于消除“白色”污染，保护环境；生产工艺简单，降解效果明显，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种淀粉基可降解塑料，属于国际专利分类C08J5/00"含有 高分子物质的制品或成型材料的制造"

技术介绍
塑料的大量使用，产生了许多无法回收的一次性塑料废弃品，造成了 曰益严重的"白色污染"，如地下水体污染和土壤污染，动植物资源被破坏， 严重危害着人类的生存与健康。淀粉有着再生、廉价、易保存和便于运输 的特点，在一定条件下可进行各种反应，派生出众多衍生物。而淀粉良好的 可再生利用性和生物降解性使其成为生物降解材料的极好原料。目前淀粉 塑料制品成本虽然比一般塑料高10% 30%,但随着生产规模的扩大及其技 术进步，用淀粉作为原料来生产生物降解制品以替代部分塑料制品有着很 大的发展潜力。淀粉是一种再生资源，来源广、价格低，可完全生物降解。但天然淀 粉分子间存在氢键，溶解性很差，并有大量的羟基存在，使其亲水但并不溶 于冷水，在水溶液中加热到一定温度而发生糊化，在缓慢冷却过程中发生 凝胶化，加热时没有熔融过程，在温度30(TC以上分解。然而淀粉可以在一 定条件下通过物理过程破坏氢键，变成凝胶化淀粉。这种状态的淀粉结晶结 构被破坏，分子变得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性 一是使淀 粉在含水大于90%的条件下，达到90。C以上时淀粉颗粒消失而凝胶化；二是 在水含量小于28%的条件下将淀粉在密封状态下加热，塑炼挤出，这时淀粉 经受了真正的熔融。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低廉，环保型淀粉基可降解塑料及其制 备方法。本专利技术实现过程如下一种淀粉基可降解塑料，其特征在于各组分及重量份为淀粉 50-80聚乙烯醇 5-15丙烯酸丁酯 8-12多元醇 7-15有机醛化合物 5-10引发剂 0.1-0.5一种淀粉基可降解塑料的制备方法，包括如下步骤(1) 淀粉水乳液在80 卯。C下糊化；(2) 在40 6(TC下，向糊化的淀粉中加入丙烯酸丁酯，然后滴加高锰 酸钾溶液，最后滴加草酸，反应完全，减压抽滤，得淀粉接枝粗产品；(3) 在高速混合机中，将聚乙烯醇、多元醇和有机醛化合物混合搅拌 加热升温至110~140°C,维持5~20分钟，添加淀粉接枝粗产品和引发剂 后，加热升温至160~200°C，维持20 40分钟得淀粉基可降解塑料。所述的淀粉为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉。 所述聚乙烯醇醇解度为85% ~ 100%。多元醇选自丙三醇、山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、二 甘醇或三甘醇。所述有机醛化合物选自甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或乙二醛。 引发剂选自有机过氧化物、无机过氧化物或偶氮化合物，如过氧化氢, 过氧化二苯甲酰，过氧化异丙苯，偶氮二异丁腈等。本专利技术的优点与积极效果(1)本专利技术所使用的淀粉、聚乙烯醇均是易于生物降解的高分子材料，有利于消除"白色"污染，保护环境。(2)淀 粉作为一种天然高分子化合物，尤其是直链淀粉具有近似纤维的性能，其 来源广泛，品种繁多，成本低廉。制得的淀粉基可降解塑料能在各种自然 环境下完全降解，材料吸收紫外光后发生光引发反应，使键能减弱，分裂 成分子量较低的碎片，较低分子量的碎片在空气中进一步氧化，产生自由 基断链反应，进一步降解为能被生物分解的低分子量化合物，最终分解为 C02和&0,环境污染低。(3)本专利技术工艺简单，降解效果明显，易于工 业化生产。具体实施方式 实施例l:称取IO克玉米淀粉加入配有温度计的两口烧瓶中，加入100mL蒸馏 水，加热升温至85。C ,糊化玉米淀粉30min后，再将温度降至45°C，依 次加入2克丙烯酸丁酯、5%的高锰酸钾溶液和10ml无水乙醇，最后滴加 10%草酸至无色，反应完全，减压抽滤，得接枝粗产品。在高速混合机中， 将2克聚乙烯醇、1.5克丙三醇和1克乙二醛混合搅拌加热升温至110-140 。C，维持5 20分钟，添加淀粉接枝粗产品和引发剂过氧化二苯甲酰0.03g 后，加热升温至160~200°C,维持20~40分钟得淀粉基可降解塑料。 产品性能指标将实施例1产品配方制得农用可降解淀粉膜雏形产品，测定膜的性能指 标，包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等体现产品物理机械性能在内 的质量指标，依据标准GB13735-92,如表l所示，该地膜符合国家标准测 定要求。6表1地膜测定结果检验检测指标指标单位拉伸负荷纵向>1.3横向>1.3N断裂伸长率纵向>120横向>120%直角撕裂负荷纵向>0.5横向>0.5N降解期 小于6个月实施例2:淀粉 80聚乙烯醇 12丙烯酸丁酯 10戊二醇 10丁醛 8过氧化异丙苯 0.4按照上述配方，参照实施例1的制备方法制备得到淀粉基可降解塑料, 实施例3:淀粉 60聚乙烯醇 6丙烯酸丁酯 10二甘醇 8丙醛 5偶氮二异丁腈 0.2按照上述配方，参照实施例1的制备方法制备得到淀粉基可降解塑料c权利要求1、一种淀粉基可降解塑料，其特征在于包括下述组分，各组分重量份为淀粉50-80聚乙烯醇5-15丙烯酸丁酯 8-12多元醇 7-15有机醛化合物5-10引发剂 0.1-0.5。2、 根据权利要求l所述淀粉基可降解塑料，其特征在于所述的淀粉 为玉米淀粉、土豆淀粉或木薯淀粉。3、 根据权利要求l所述淀粉基可降解塑料，其特征在于聚乙烯醇醇 解度为85% ~ 100%。4、 根据权利要求l所述淀粉基可降解塑料，其特征在于多元醇选自 丙三醇、山梨醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、二甘醇或三甘醇。5、 根据权利要求l所述淀粉基可降解塑料，其特征在于所述有机醛化合物选自甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或乙二醛。6、 根据权利要求l所述淀粉基可降解塑料，其特征在于引发剂选自有机过氧化物、无机过氧化物或偶氮化合物。7、 根据权利要求6所述淀粉基可降解塑料，其特征在于引发剂为过氧 化氢，过氧化二苯甲酰，过氧化异丙苯或偶氮二异丁腈。8、 权利要求l所述淀粉基可降解塑料的制备方法，其特征在于包括如下 步骤(1)淀粉水乳液在80 90。C下糊化；淀粉聚乙烯醇丙烯酸丁酯多元醇有机醛化合物 引发剂0.1-0.5。(2) 在40-6(TC下，向糊化的淀粉中加入丙烯酸丁酯，然后滴加高锰 酸钾溶液，最后滴加草酸，反应完全，减压抽滤，得到淀粉接枝粗产品；(3) 在高速混合机中，将聚乙烯醇、多元醇和有机醛化合物混合搅拌 加热升温至110~140°C,添加淀粉接枝粗产品和引发剂后，加热升温至 160-20(TC反应，得淀粉基可降解塑料。全文摘要本专利技术公开了一种淀粉基可降解塑料，由高分子组合物制成，高分子组合物各组分及重量份为，淀粉50-80份，聚乙烯醇5-15份，多元醇7-15份，有机醛化合物5-10份，引发剂0.1-0.5份。本专利技术所使用的淀粉、聚乙烯醇均是易于生物降解的高分子材料，有利于消除“白色”污染，保护环境；生产工艺简单，降解效果明显，易于工业化生产。文档编号C08L29/00GK101597414SQ200910023270公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日专利技术者治 王 申请人:杨凌瑞丰环保科技有限公司;王 治本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淀粉基可降解塑料，其特征在于包括下述组分，各组分重量份为：　淀粉　５０－８０　聚乙烯醇　５－１５　丙烯酸丁酯　８－１２　多元醇　７－１５　有机醛化合物　５－１０　引发剂　０．１－０．５。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王治，
申请(专利权)人：杨凌瑞丰环保科技有限公司，王治，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]