一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于发泡材料领域，尤其涉及一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法。本发明专利技术提供的制备方法包括以下步骤：a)将淀粉、离子液体、水和淀粉改性剂混合反应，然后与植物纤维和生物降解树脂混合，除去液相，得到固料；b)将所述固料、发泡剂和成核剂熔融共混后发泡成型，得到可降解淀粉发泡缓冲材料。本发明专利技术配比合适的离子液体和水作为增塑剂、催化剂和增容剂，通过离子液体与淀粉端基基团的反应，促进淀粉的溶胀、塑化和相转变过程，提高改性淀粉的取代度以及淀粉与植物纤维和生物降解树脂的相容性，改善淀粉的发泡倍率，增加回弹性，从而使最终制备获得的淀粉发泡缓冲材料具备良好的综合力学性能。好的综合力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于发泡材料领域，尤其涉及一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，不可降解塑料造成的废弃问题亟待解决，寻找可替代的环境友好型聚合物成为各国科研工作者的研究重点。目前，在缓冲包装领域仍以聚乙烯制品为主，一次性缓冲包装材料的废弃量也逐年飞涨，尽管聚乳酸和聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯等生物降解产品相继问世，但是其昂贵的价格限制了其应用推广。
[0003]淀粉作为一种来源丰富、价格低廉的天然高分子材料，淀粉拥有良好的加工性，可制成各类成品。但淀粉也有脆性高、回弹性差、发泡倍率低等缺点，如何改善淀粉发泡缓冲材料的发泡倍率和力学性能，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法，本专利技术制备的发泡材料具有较高的发泡倍率和良好的综合力学性能。
[0005]本专利技术提供了一种可降解淀粉发泡缓冲材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]a)将淀粉、离子液体、水和淀粉改性剂混合反应，然后与植物纤维和生物降解树脂混合，除去液相，得到固料；
[0007]b)将所述固料、发泡剂和成核剂熔融共混后发泡成型，得到可降解淀粉发泡缓冲材料。
[0008]优选的，所述离子液体为甲基苯磺酸离子液体、1
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丁基
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甲基咪唑氯盐离子液体、1
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丁基
‑3‑
>甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体、1
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丁基
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甲基咪唑二氰胺盐离子液体、1,3
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二甲基咪唑亚磷酸甲酯离子液体、1
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辛基
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甲基醋酸盐离子液体、1
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羟丙基
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甲基咪唑醋酸盐离子液体、1
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辛基
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甲基硝酸盐离子液体和1
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丁基
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甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的一种或多种。
[0009]优选的，所述淀粉改性剂为马来酸酐、丁二酸酐、乙酸乙烯酯、棕榈酸甲酯、月硅酸和硬脂酸中的一种或多种。
[0010]优选的，所述淀粉为玉米直链淀粉、糯玉米支链淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、番薯淀粉和木薯淀粉中的一种或多种；
[0011]所述植物纤维为椰子纤维、棉纤维、芦苇纤维、秸秆纤维、苎麻纤维、亚麻纤维、黄麻纤维、桉木纤维、竹纤维、草纤维和香蕉树纤维中的一种或多种；
[0012]所述生物降解树脂为聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、聚乙烯醇、聚丁二酸丁二醇酯和聚丙撑碳酸酯中的一种或多种。
[0013]优选的，所述发泡剂为自来水、蒸馏水、去离子水、高纯水和反渗透水中的一种或多种；
[0014]所述成核剂为二氧化硅、滑石粉、钛白粉、碳酸钙、氧化锌和蒙脱土中的一种或多种。
[0015]优选的，以所述淀粉的用量为100重量份计，所述离子液体与水的合计用量为400～500重量份，所述离子液体与水的质量比为(1～2):3；所述淀粉改性剂的用量为10～20重量份；所述植物纤维的用量为5～20重量份；所述生物降解树脂的用量为5～20重量份；所述发泡剂的用量为5～15重量份；所述成核剂的用量为2～10重量份。
[0016]优选的，所述混合反应的温度为60～80℃；所述混合反应的时间为2～4h。
[0017]优选的，所述熔融共混的过程中还添加防水剂。
[0018]优选的，所述防水剂为丙烯酸酯共聚物、十六酸、有机硅防水剂、分散松香胶和石蜡中的一种或多种。
[0019]本专利技术还提供了一种上述技术方案所述制备方法制得的可降解淀粉发泡缓冲材料。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种可降解淀粉发泡缓冲材料及其制备方法。本专利技术提供的制备方法包括以下步骤：a)将淀粉、离子液体、水和淀粉改性剂混合反应，然后与植物纤维和生物降解树脂混合，除去液相，得到固料；b)将所述固料、发泡剂和成核剂熔融共混后发泡成型，得到可降解淀粉发泡缓冲材料。本专利技术配比合适的离子液体和水作为增塑剂、催化剂和增容剂，通过离子液体与淀粉端基基团的反应，促进淀粉的溶胀、塑化和相转变过程，提高改性淀粉的取代度以及淀粉与植物纤维和生物降解树脂的相容性，改善淀粉的发泡倍率，增加回弹性，从而使最终制备获得的淀粉发泡缓冲材料具备良好的综合力学性能。
具体实施方式
[0021]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]本专利技术提供了一种可降解淀粉发泡缓冲材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023]a)将淀粉、离子液体、水和淀粉改性剂混合反应，然后与植物纤维和生物降解树脂混合，除去液相，得到固料；
[0024]b)将所述固料、发泡剂和成核剂熔融共混后发泡成型，得到可降解淀粉发泡缓冲材料。
[0025]在本专利技术提供的制备方法中，所述淀粉优选为玉米直链淀粉、糯玉米支链淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、番薯淀粉和木薯淀粉中的一种或多种；所述的淀粉的目数优选为200～400目，具体可为200目、210目、220目、230目、240目、250目、260目、270目、280目、290目、300目、310目、320目、330目、340目、350目、360目、370目、380目、390目或400目。
[0026]在本专利技术提供的一个实施例中，所述淀粉为小麦淀粉和大麦淀粉；所述小麦淀粉和大麦淀粉的质量比优选为1:(0.5～2)，更优选为1:1。
[0027]在本专利技术提供的一个实施例中，所述淀粉为甘薯淀粉、番薯淀粉和木薯淀粉的质
量比优选为(1～5):(1～5):4，更优选为3:3:4。
[0028]在本专利技术提供的一个实施例中，所述淀粉为糯玉米支链淀粉和马铃薯淀粉，所述糯玉米支链淀粉和马铃薯淀粉的质量比优选为1:(0.5～2)，更优选为1:1。
[0029]在本专利技术提供的制备方法中，所述离子液体优选为甲基苯磺酸离子液体、1
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甲基咪唑氯盐离子液体、1
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甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体、1
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甲基咪唑二氰胺盐离子液体、1,3
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二甲基咪唑亚磷酸甲酯离子液体、1
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甲基咪唑醋酸盐离子液体、1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解淀粉发泡缓冲材料的制备方法，包括以下步骤：a)将淀粉、离子液体、水和淀粉改性剂混合反应，然后与植物纤维和生物降解树脂混合，除去液相，得到固料；b)将所述固料、发泡剂和成核剂熔融共混后发泡成型，得到可降解淀粉发泡缓冲材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为甲基苯磺酸离子液体、1
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甲基咪唑氯盐离子液体、1
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甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体、1
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甲基咪唑二氰胺盐离子液体、1,3
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二甲基咪唑亚磷酸甲酯离子液体、1
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甲基醋酸盐离子液体、1
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甲基咪唑醋酸盐离子液体、1
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甲基硝酸盐离子液体和1
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甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉改性剂为马来酸酐、丁二酸酐、乙酸乙烯酯、棕榈酸甲酯、月硅酸和硬脂酸中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉为玉米直链淀粉、糯玉米支链淀粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：史和昌，于梦蝶，韩常玉，程宏达，于彦存，张也，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：