本发明专利技术涉及一种全降解耐水性塑化改性淀粉塑料及其制备方法。该淀粉塑料包括天然淀粉5～90％、聚丁二酸丁二醇酯5～90％、塑化剂1～50％、增容剂1～50％、助剂0.1～10％。将淀粉、塑化剂按上述质量百分比室温预先混合均匀，放置1～24h，将聚丁二酸丁二醇酯、增容剂及助剂与上述混料混合均匀，加入到哈克扭矩流变仪中熔融共混；或用高速混合机将各组分按比例混合均匀，挤出机中挤出得到共混物；最后将以上共混物先在1～30MPa，100～200℃下热压1～10min，再于10MPa下冷压1～10min成型。本发明专利技术成本低廉、制备的合金两组分相容性好，材料最终力学性能、耐水性等均有显著提高，同时由于两者均可完全降解，环境友好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。具体地说，涉及一种以塑化后的淀粉即热塑性淀粉(TPQ和聚丁二酸丁二醇酯(PBQ为主要原料的耐水性淀粉塑料。
技术介绍
目前，塑料制品因其具有生产工艺简单、易工业化生产、耐水、耐化学腐蚀等优点， 迅速代替了原本应用较广的金属材料等。但随着塑料产品大范围的使用，由其造成的环境污染已成为全球关注的重大问题。而如何处理这些塑料则受到了普遍关注。尽管各个国家都采取了相应对策来处理，但是不但不能从根本上解决这个问题，还容易造成二次污染。此外，由于石油资源日趋紧缺，因而可降解高分子材料就得到人们的重视。淀粉由于价格低廉，来源广泛，同时具有优良的可降解性，因而成为应用最为广泛的可生物降解天然高分子之一。但由于经过塑化剂塑化后的淀粉即热塑性淀粉力学性能和耐水性较差，从而很大程度上限制了其应用。改善热塑性淀粉力学性能和疏水性一种有效的方法就是与可降解的聚合物共混，聚丁二酸丁二醇酯是一种可完全降解的脂肪族聚酯， 具有良好的生物相容性和生物可吸收性，同时性能介于聚乙烯和聚丙烯之间，尽管其价格高于淀粉，但与聚乳酸、聚己内酯等其他可降解塑料相比，价格仍相对较低。然而亲水性的淀粉与疏水性的聚丁二酸丁二醇酯不能相容，以塑化剂塑化得到的热塑性淀粉尽管与聚丁二酸丁二醇酯有一定相容性，但仍不能完全相容，因而可通过加入相容剂改善两者相容性， 进一步提高淀粉/聚丁二酸丁二醇酯淀粉塑料的力学性能和耐水性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种成本低、组分间相容性优异、全降解、耐水性有较大改善的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料及其制备方法，通过加入增容剂酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-GMA)(宁波能之光新材料科技有限公司提供)和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物(POE-g-MAH)(南京德巴化工有限公司)， 以改善淀粉塑料中淀粉与聚合物基体的相容性、进一步提高材料的力学性能、耐水性能等， 使其能够用于生产中，降低成本，并且环保。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征在于，所述的淀粉塑料包括的组分及质量百分比如下天然淀粉5 90聚丁二酸丁二醇酯5 90塑化剂1 50增容剂1 50助剂0.1 10 其总量满足100%;其中，所述的天然淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种，优选玉米淀粉，所述的聚丁二酸丁二醇酯为熔体流动速率为1. 5g/10min或25g/10min的聚丁二酸丁二醇酯中的一种，优选的聚丁二酸丁二醇酯的熔体流动速率为1. 5g/10min,所述的塑化剂为丙三醇、甲酰胺、水中的一种或几种，所述的增容剂为酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或几种，其中，所述酸酐为丁二酸酐、马来酸酐中的一种或几种，所述的助剂为润滑剂和分散剂，其中润滑剂优选聚乙烯蜡和/或硬脂酸，分散剂优选乙撑双硬脂酸酰胺。本专利技术还提出一种全降解耐水性塑化改性淀粉塑料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤(1)制备共混物将淀粉、塑化剂按上述质量百分比于室温OO 30°C )预先混合成均勻混料，放置1 Mh，使塑化剂充分渗入到淀粉分子中；再将聚丁二酸丁二醇酯、增容剂以及助剂与上述的均勻混料混合，再加入到哈克扭矩流变仪中熔融共混，混合温度为 100 200°C，转速为60rpm，得到共混物；或者用高速混合机将天然淀粉、聚丁二酸丁二醇酯、塑化剂、增容剂及助剂按所述比例混合均勻，然后在挤出机中挤出得到共混物，挤出机的各段加工温度为80°C、10(TC、 120°C、150°C，转速 150 300rpm ；(2)将步骤(1)得到的共混物于1 30MPa，100 200°C下热压1 lOmin，IOMPa 下冷压1 IOmin成型，即制得所述的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料。本专利技术的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料可通过各种成型工艺加工为薄膜，板材，片材以及各种成型制品，所得制品拉伸强度为10 50MPa，冲击强度为2 10KJ/m2，热变形温度为80 120°C，材料的软化系数达0. 85以上，耐水性优异，同时三个月内降解率为 90%以上。本专利技术通过加入塑化剂，使其与淀粉之间产生的相互作用，得到塑化淀粉，然后与聚丁二酸丁二醇酯在增容剂存在下，通过哈克扭矩流变仪或挤出机制备出两组分相容性较好的淀粉塑料，从而提高合金的力学性能和耐水性能。淀粉价格低廉，在与聚丁二酸丁二醇酯混合加工后，可显著改善其力学性能和耐水性，同时降低了聚丁二酸丁二醇酯塑料的成本，此外，淀粉与聚丁二酸丁二醇酯均是一种能够完全降解的聚合物，所得到的淀粉塑料合金具有成本低廉、易成型加工、生物降解性高，环境友好等优点，可用于一次性餐具、包装材料等日常用品中。具体实施例方式本专利技术的特征及优点将通过实施例进行详细说明，但所述实施例仅用于本专利技术而不是限制本专利技术。实施例1准确称取15份淀粉，5份甘油，预先混合，密封保存，放置24h后，然后再与70份聚丁二酸丁二醇酯，5份丁二酸酐，2份聚乙烯蜡，1份硬脂酸，2份乙撑双硬脂酸酰胺混合均勻，加入到哈克扭矩流变仪中密炼，温度设定为130°C，转速为60rpm，熔融共混lOmin，得到淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混物，再在IOMPa压力下，140°C下热压5min，IOMPa压力下，冷压:3min成型，最后按ASTM标准裁成各种标准样条进行性能测试，其拉伸强度为36. 6MPa,冲击强度为5. OKJ/m2，热变形温度为108°C，软化系数为0. 91，三个月降解率达90%。实施例2准确称取15份淀粉，5份甘油，预先混合，密封保存，放置24h后，然后再与70份聚丁二酸丁二醇酯，5份马来酸酐，2份聚乙烯蜡，1份硬脂酸，2份乙撑双硬脂酸酰胺混合均勻，加入到哈克扭矩流变仪中密炼，温度设定为130°C，转速为60rpm，熔融共混lOmin，得到淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混物，再在IOMPa压力下，140°C下热压5min，IOMPa压力下，冷压:3min成型，最后按ASTM标准裁成各种标准样条进行性能测试，其拉伸强度为38. 3MPa,冲击强度为4. 6KJ/m2，热变形温度为99°C，软化系数为0. 88，三个月降解率达91%。实施例3准确称取15份淀粉，5份甘油，预先混合，密封保存，放置24h后，然后再与70份聚丁二酸丁二醇酯，5份甲基丙烯酸环氧丙酯接枝乙烯-辛烯共聚物，2份聚乙烯蜡，1份硬脂酸，2份乙撑双硬脂酸酰胺混合均勻，加入到哈克扭矩流变仪中密炼，温度设定为130°C， 转速为60rpm，熔融共混lOmin，得到淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混物，再在IOMI3a压力下， 140°C下热压5min，IOMPa压力下，冷压^iin成型，最后按ASTM标准裁成各种标准样条进行性能测试，其拉伸强度为41. IMPa，冲击强度为4. IJ/m2，热变形温度为103°C，软化系数为 0. 89，三个月降解率达94%。实施例4准确称取15份淀粉，5份甘油，预先混合，密封保存，放置24h后，然后再与70份聚丁二酸丁二醇酯，5份马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物，2份聚乙烯蜡，1份硬脂酸，2份乙撑双硬脂酸酰胺混合均勻，加入到哈克扭矩流变仪中密炼，温度设定为130°C，转速为60rpm本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征在于，所述的淀粉塑料包括的组分及质量百分比如下：其总量满足１００％；其中，所述的天然淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种，所述的聚丁二酸丁二醇酯为熔体流动速率为１．５ｇ／１０ｍｉｎ或２５ｇ／１０ｍｉｎ的聚丁二酸丁二醇酯中的一种，所述的塑化剂为丙三醇、甲酰胺、水中的一种或几种，所述的增容剂为酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或几种，所述的助剂为润滑剂和分散剂。
【技术特征摘要】
1.一种全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征在于，所述的淀粉塑料包括的组分及质量百分比如下天然淀粉5 90聚丁二酸丁二醇酯5 90塑化剂1 50增容剂1 50助剂0.1 10其总量满足100% ；其中，所述的天然淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种，所述的聚丁二酸丁二醇酯为熔体流动速率为1. 5g/10min或25g/10min的聚丁二酸丁二醇酯中的一种，所述的塑化剂为丙三醇、甲酰胺、水中的一种或几种，所述的增容剂为酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或几种，所述的助剂为润滑剂和分散剂。2.如权利要求1所述的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征在于，所述的聚丁二酸丁二醇酯的熔体流动速率为1. 5g/10min。3.如权利要求1所述的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征在于，所述的酸酐为丁二酸酐、马来酸酐中的一种或几种。4.如权利要求1所述的全降解耐水性塑化改性淀粉塑料，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫红，王伟，张桂新，陈聪，陈程，牟海艳，汪济奎，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：31
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