CN102219935B - 一种硫酸钙淀粉可生物降解复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸钙淀粉可生物降解复合材料及其制备方法，该硫酸钙淀粉可生物降解复合材料由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙20－50wt％，淀粉20－40wt％，马来酸酐1－10wt％，甘油10－30wt％，水5－20wt％，稳定剂1－10wt％，抗氧剂10101－10wt％，硬脂酸1－20wt％。其制备方法是，将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于烘箱中干燥；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸混合10－20分钟；再将淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂加入高速混合机中，混合18－22分钟；然后将所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。本发明之硫酸钙淀粉可生物降解复合材料，强度高，容易降解，特别适于制作包装产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种可生物降解复合材料及其制备方法，尤其是涉及一种硫酸钙淀粉可生物降解复合材料及其制备方法。
背景技术
人类在创造现代文明的同时，也带来了负面影响－白色污染。一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以回收利用，其处理方法以焚烧和掩埋为主。焚烧会产生大量的有害气体，污染环境；掩埋则其中的聚合物短时间内不能被微生物分解，也污染环境。废弃的塑料膜存在于土壤中，阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收，使土壤透气性降低，导致农作物减产；动物食用废弃的塑料膜后，会造成肠梗阻而死亡；流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害，因此提倡绿色消费与加强环境保护势在必行。目前，已经有用淀粉和植物纤维等天然材料来代替塑料，但淀粉和植物纤维制品的强度不高，限制了其推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，解决目前生物降解复合材料短缺，废旧塑料回收利用难及处理不彻底等问题，提供一种强度高的硫酸钙淀粉可生物降解复合材料及其制备方法。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：
本发明之硫酸钙淀粉可生物降解复合材料，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙20－50 wt％，淀粉20－40 wt％，马来酸酐1－10 wt％，甘油10－30 wt％，水5－20wt％，稳定剂1－10 wt％，抗氧剂1010 1－10 wt％，硬脂酸1－20wt％。
优选的重量百分比为：硫酸钙25wt％，淀粉25wt％，马来酸酐2wt％，甘油20wt％，水20wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1010 1wt％，硬脂酸6wt％。
所述稳定剂是有机锡热稳定剂T-68。
本发明之硫酸钙淀粉可生物降解复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于烘箱中于75－85℃（优选80℃）下干燥23－25小时（优选24小时）；干燥后硫酸钙的含水量控制在3％以下；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸，在45－55℃（优选50℃）下混合10－20分钟（优选15分钟）；
（2）将步骤（1）所得混合料和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂加入高速混合机中，混合18－22分钟（优选20分钟）；
（3）将步骤（2）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
本发明加入硬脂酸对硫酸钙进行表面活化改性，以提高硫酸钙与淀粉的相容性,同时作为润滑剂来改善熔体的流动性和复合材料的光滑度。本发明之硫酸钙淀粉可生物降解复合材料，强度高，特别适于制作包装产品。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步说明，但不得将这些实施例解释为对本发明保护范围的限制。
各实施例原料重量配比见表1。
各实施例原材料提供商如下：
硫酸钙 ，河北邢台双华石膏制品有限公司；
淀粉，武汉龙睿达科技发展有限公司；
有机锡热稳定剂T-68，杭州赛乐化工有限公司；
抗氧剂1010，南京伽银科技有限公司；
硬脂酸，上海卡博工贸有限公司。
制备方法：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于烘箱中于80℃下干燥24小时；干燥后硫酸钙的含水量控制在3％以下；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸在50℃下混合15分钟；
（2）将步骤（1）所得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂加入高速混合机中，混合20分钟，得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物在挤出机中挤出，造粒。
各实施例产品性能检测，拉伸强度按GB/T 1042－93规定方法测试；弯曲强度按GB/T 1042－79规定方法测试；冲击强度按GB/T 1043－93规定方法测试；断裂伸长率按GB/T17200-1997规定方法测试，降解率按GB/T 19276.2规定方法测试。
表1实施例1－5原料重量配比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 硫酸钙(kg) | 25 | 30 | 40 | 30 | 25 |
| 淀粉(kg) | 25 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 甘油(kg) | 20 | 20 | 10 | 15 | 20 |
| 水(kg) | 20 | 10 | 10 | 15 | 15 |
| 有机锡热稳定剂T-68(kg) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 抗氧剂1010(kg) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 硬脂酸(kg) | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 马来酸酐(kg) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
表2实施例1－5产品性能检测结果
| 拉伸强度（MPa） | 弯曲强度（MPa） | 冲击强度（KJ/m2） | 断裂伸长率/% | 降解率/% | |
| 实施例1 | 28.4 | 19.7 | 1.3 | 1.8 | 62% |
| 实施例2 | 27.3 | 18.4 | 0.8 | 1.6 | 57% |
| 实施例3 | 23.4 | 17.6 | 0.4 | 1.7 | 66% |
| 实施例4 | 20.7 | 14.5 | 0.3 | 1.2 | 61% |
| 实施例5 | 19.4 | 13.2 | 0.2 | 1.1 | 64% |
Claims (4)
1. 一种硫酸钙淀粉可生物降解复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙20－50 wt％，淀粉20－40 wt％，马来酸酐1－10 wt％，甘油10－30 wt％，水5－20wt％，稳定剂1－10 wt％，抗氧剂1010 1－10 wt％，硬脂酸1－20wt％；
所述硫酸钙为过100目筛的硫酸钙粉末；
所述稳定剂是有机锡热稳定剂T-68。
2.根据权利要求1所述的硫酸钙淀粉可生物降解复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙25wt％，淀粉25wt％，马来酸酐2wt％，甘油20wt％，水20wt％，稳定剂1wt％，抗氧剂1010 1wt％，硬脂酸6wt％。
3.一种如权利要求1或2所述的硫酸钙淀粉可生物降解复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于烘箱中于75－85℃下干燥23－25小时；干燥后硫酸钙的含水量控制在3％以下；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸，在45－55℃下混合10－20分钟；
（2）将步骤（1）所得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂加入高速混合机中，混合18－22分钟，得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
4.根据权利要求3所述的硫酸钙淀粉可生物降解复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于烘箱中于80℃下干燥24小时；干燥后硫酸钙的含水量控制在3％以下；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂1010和硬脂酸在50℃下混合15分钟；
（2）将步骤（1）所得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂加入高速混合机中，混合20分钟，得硫酸钙和淀粉、马来酸酐、甘油、水、稳定剂的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
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