CN101747481B - 一种全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法，本树脂配方组分包括1C7A(LDPE)、Q210(LDPE)、聚乙烯蜡、三烯丙基异氰脲酸酯、苯酐，玉米淀粉六种材料组成；本配方组分简单，成本低廉，经济实用，原料易购、强度高、质量好、重量轻、铺盖面积比普通地膜打7％—10％，特别是供农业用膜和生活用膜及工业用膜，尤其是解决一次性餐饮具制品用膜，能为全国人们提供环保卫生易于降解的塑料制品。
Description
一、技术领域
本发明专利涉及全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法，特别是供农业用膜和生活用膜及工业用膜，尤其是解决一次性餐饮具制品用膜的制造领域。
二、背景技术
随着我国工业化的进程，环境污染的问题日益严峻起来，上世纪80年代，我国开始推广农业地膜覆盖技术以来，亦有近30年的历史。随着地膜在农业上的广泛使用，大量废弃的普通地膜(聚乙烯)残膜由于其不可降解性及回收困难而造成的“白色污染”，对农田环境的影响已越来越大。“国家农科院土壤肥料所”金维映先生在《中国现代农业与塑料薄膜》的文章中指出：“土壤中地膜残余存量每亩在50多公斤以上”而其大片或长条面积大于20cm以上时，任何农作物将会减产。据有关报到，经过30的积累，特别是我国西部地区。大部分地块的地膜残余存量都在25-30公斤的水评，如继续发展下去，5-10年后中国的大量农田将被荒芜。
上世纪80年代，随着软塑料包装技术的应用，廉价、方便的塑料制品、购物袋、方面盒大量进入人民的生活，但在塑料制品市场繁华的同时，也给人民带来了较大的负面影响，环境污染了—被世人称之为“白色污染”，这都是因制品的不可降解而造成的，对环境的影响十分严重，而上述的现状构成了对农田的荒芜和对城乡人员健康的极大威胁。
现市面上有许多生物降解塑料薄膜制品及其制备方法，但其技术含量低下，加之降解塑料致命性缺陷，过高的成本使其在实际中难以推广，无法运作，因此，开发低成本的降解塑料制品，加速降解塑料制品的推广已经迫在眉睫，现市面上的产品主要是基于对农业生产使用的地膜及塑料袋，达到一般的技术目的而设计的，不能解决农业生产使用的地膜和塑料袋及工业用包装膜，成为自然界可完全生物降解的有工业化意义的深度降解的塑料薄膜制品的目的。如：中国专利文献公开了一种“生物降解塑料薄膜制品”(ZL01144447.9)以及生物降解材料PVA、PHBV、PHA。
三、发明专利内容
本发明专利主要是结合我国实际，推进社会主义新农村建设和城乡一体化建设、与国家对环境保护工程相配套，目的是提供一种全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法，以解决农业用地膜和商业用塑料袋及工业用包装膜、成为自然界可完全生物降解的深度降解的塑料薄膜制品的问题。本发明专利的目的由以下技术方案实现：一种全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法，本树脂配方组分包括1C7A(LDPE)4-5kg、Q210(LDPE)14-16kg、聚乙烯蜡16—18kg、三烯丙基异氰脲酸酯0.08-0.09kg、苯酐0.02-0.05kg，其特征在于，还具有玉米淀粉65-73kg。
配方中各组分的功能：
玉米淀粉：其玉米淀粉是由许多葡萄糖分子脱水聚合而成的一种高分子碳水化合物组成的元素C44.4％、氢6.2％和氧49.4％。分子式为(C6H10O5)n。淀粉可分为直链淀粉和支键淀粉，玉米淀粉中的直链淀粉约为27％，其显微镜下的颗粒呈多角形，粒径最小为5um，最大为26um。玉米淀粉由于产量大，成本低廉而在化学工业中被大量应用。玉米淀粉通过使用一定的化学或物理的方法进行引发，可以和聚乙烯高分子单体起接枝共聚反应来制备得淀粉共聚物，从而出现特定的功能和用途。本发明中，利用淀粉的这种特性，在保有其原有的可生物降解的特性外，采用一定的方法与聚乙烯产生交联反应，共聚而制得可全生物降解的新的玉米淀粉高分子树脂。
高压聚乙烯(1C7A)：是利用其良好的熔融流动性，抗拉伸性，抗撕裂性等特点，起玉米淀粉改性所需的聚合物单体载体的作用。
高压聚乙烯(Q210)：是与1C7A一起，提供玉米淀粉共聚物的塑化载体之用。
三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)：TAIC起交联剂作用与苯酐共用，使玉米淀粉的分子链与高压聚乙烯的分子链发生交联反应即丈硫化作用，使制备得的玉米淀粉高分子树脂的机械性、弹性模量、成膜性能得以极大提高。
苯酐：起催化剂作用，与TAIC共用，使玉米淀粉与聚乙烯单体聚合物发生交联反应时，明显改善交联效果。
聚乙烯蜡：聚乙烯蜡功能主要体现在利用其可直接添加剂聚烯烃中的特点，来提高各组分之间的极融性及分散性。
上述设计配方中，本发明采用玉米淀粉材料和其它五种材料混合，以针对农业生产使用的地膜和生活用膜、工业用膜、以及一次性餐饮具制品用膜，本发明玉米淀粉和1C7A(LDPE)以及其它4种材料按百分比混合制成的全生物降解玉米淀粉高分子树脂材料，可广泛用作农用地膜、日用塑料购物袋、工业包装膜、一次性快餐盒。
与现有技术(在现有生物降解塑料薄膜制品的基础上)相比，本发明针对塑料薄膜制品，在现有生物降解理论的支持下，通过无数次的试验，研发出了在自然界可完全生物降解的有工业化意义的深度降解的塑料薄膜制品及其制备方法。本发明中，配方组分通过采用相应的稳定剂和加速剂按一定比例混合，可有效解决塑料树脂制品的深度降解问题；降解时间易调节，通过调解节百利基(Bionature)母粒与生物促降剂的用量可确定降解时间；降解率高，在自然环境下，当年可实现85％—90％的深度降解，第二年可实现全部降解，完全能保证材料100％降解；应用范围广，可用作农用地膜、日用塑料购物袋、工业包装膜、一次性快餐盒等等；成本低、原料易购、工艺简单、强度高、质量好、重量轻、铺盖面积比普通地膜打7％—10％。
本发明具有如下特点：1、配方组分通过采用相应的稳定剂和加速剂按一定比例混合，可有效解决塑料树脂制品的深度降解问题。2、降解时间易调节，通过调解节百利基(Bionature)母粒与生物促降剂的用量可确定降解时间。3、降解率高，在自然环境下，当年可实现85％—90％的深度降解，第二年可实现全部降解，完全能保证材料100％降解。4、应用范围广，可用作农用地膜、日用塑料购物袋、工业包装膜、一次性快餐盒等等。5、成本低廉、原料易购、工艺简单、强度高、质量好、重量轻、铺盖面积比普通地膜打7％—10％，从而使塑料树脂制品更加环保，更加经济适用。
Claims (2)
1.一种全生物降解玉米淀粉高分子树脂的制备方法，本树脂配方组分包括“产品牌号为1C7A的LDPE”4-5kg和“产品牌号为Q210的LDPE”14-16kg、聚乙烯蜡16-18kg、三烯丙基异氰脲酸酯0.08-0.09kg、苯酐0.02-0.05kg，其特征在于，还具有玉米淀粉65-73kg。
2.根据权利要求1所述的树脂的制备方法，其特征在于，还具有玉米淀粉：其玉米淀粉是由许多葡萄糖分子脱水聚合而成的一种高分子碳水化合物,组成的元素C44.4％、氢6.2％和氧49.4％，分子式为(C6H10O5)n，淀粉可分为直链淀粉和支键淀粉，玉米淀粉中的直链淀粉为27％，其显微镜下的颗粒呈多角形，粒径最小为5um，最大为26um。
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