CN104945804A - 一种可降解pva塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降解PVA塑料的制备方法,包括如下步骤:(1)将木薯淀粉过150~180目筛,超声处理;(2)将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中,按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水,混合均匀,再加入硅烷偶联剂,NaOH调节pH为7~8,混合均匀,在45~60℃条件下反应;(3)再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油,加入在45~50℃条件下搅拌处理,在70~80℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;(4)将得到的改性木薯淀粉加入PVA塑料中,制备可降解PVA改性塑料。本发明制备的PVA改性塑料可降解性好,抗拉伸强度高,抗菌性好。
Description
技术领域
本发明属于可降解技术领域,具体涉及一种可降解PVA塑料及其制备方法。
背景技术
淀粉是多糖化合物,属于天然高分子材料,来源十分广泛,淀粉在纺织、造纸、石油工业等领域有着广阔的应用。20世纪60年代以来,随着地球石油资源的日益减少,因塑料白色污染导致环境恶化的逐渐加重,可生物降解塑料备受国内外研究的青睐。由于淀粉具有良好的生物降解性能,作为生物降解塑料的生物质研究取得了一定成果。
然而天然淀粉本身固有的多羟基结构使其极性极强,导致淀粉与非极性或弱极性的合成树脂互溶性差,限制了其在生物可降解塑料中的应用。目前解决这个问题主要采取对淀粉进行疏水化处理。疏水化处理的方法主要有物理改性、化学改性、偶联剂改性等方法。其中物理改性:采用超声振荡能有效的使淀粉颗粒微细化,比表面积增大,但疏水效果不佳;化学改性:通常使用各种化学试剂取代羟基,取代度低,疏水效果不显著,且成本高。偶联剂改性:工艺简单,无污染,疏水效果显著但处理后的淀粉历经大且不均匀,影响其与合成树脂间的相容性。
发明内容
技术问题:提供一种可降解PVA塑料及其制备方法。
技术方案:一种可降解PVA塑料的制备方法,包括如下步骤:
(1) 将木薯淀粉过150~180目筛,超声处理;
(2) 将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中,按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水,混合均匀,再加入硅烷偶联剂,NaOH调节pH为7~8,混合均匀,在45~60℃条件下反应;
(3) 再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油,加入在45~50℃条件下搅拌处理,在70~80℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;
(4) 按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉15~20份、木质素1~4份、增塑剂1~5份、抗菌剂1~3份、羟甲基纤维素5~10份、纳米碳纤维1~5份、PVA树脂40~85份,混合均匀,利用双滚筒开炼机180℃混炼压片,得到可降解PVA塑料。
步骤(1)中,将木薯淀粉过180木筛。
步骤(2)中,所述的硅烷偶联剂为己二胺基甲基三乙氧基硅烷。
步骤(2)中,用NaOH调节pH为7.8。
步骤(2)中,硅烷偶联剂与玉米淀粉的质量比为1:5。
步骤(3)中,聚乙二醇、花生油与玉米淀粉的比例为0.5:2:5。
步骤(3)中,所述的搅拌处理,其搅拌转速为120~150rpm,搅拌时间为1~3h。
步骤(4)中,所述的抗菌剂为羟甲基壳聚糖。
步骤(4)中,所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
上述可降解PVA塑料的制备方法制备得到的可降解PVA塑料在本发明的保护范围之内。
有益效果:本发明以价格低廉的木薯淀粉为原料制备的PVA塑料,生物可降解性能好,相容性好,柔韧性高,抗拉伸性能好。
具体实施方式
根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。此外应理解,在阅读了本发明所述的内容后,该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
(1) 将木薯淀粉过150目筛,150W条件下超声15min;
(2) 将超声处理后的100g木薯淀粉置于反应容器中,加入200g水,混合均匀,再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷,NaOH调节pH为7.5,混合均匀,在50℃条件下反应1h;
(3) 再向反应容器中加入10g聚乙二醇和20g花生油,加入在60℃条件下,120rpm搅拌2h,在70℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;
(4) 按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质素3份、邻苯二甲酸二辛酯3份、羟甲基壳聚糖3份、羟甲基纤维素8份、纳米碳纤维3份、PVA树脂85份,混合均匀,利用双滚筒开炼机180℃混炼压片,得到可降解PVC塑料。
实施例2:
(1) 将木薯淀粉过180目筛,150W条件下超声10min;
(2) 将超声处理后的100g木薯淀粉置于反应容器中,加入200g水,混合均匀,再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷,NaOH调节pH为8,混合均匀,在60℃条件下反应1.5h;
(3) 再向反应容器中加入10g聚乙二醇和20g花生油,加入在50℃条件下,150rpm搅拌5h,在80℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;
(4) 按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质素4份、邻苯二甲酸二辛酯4份、羟甲基壳聚糖2份、羟甲基纤维素8份、纳米碳纤维3份、PVA树脂85份,混合均匀,利用双滚筒开炼机180℃混炼压片,得到可降解PVC塑料。
实施例3:
(1) 将木薯淀粉过180目筛,150W条件下超声5min;
(2) 将超声处理后的100g木薯淀粉置于反应容器中,加入300g水,混合均匀,再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷,NaOH调节pH为8,混合均匀,在60℃条件下反2h;
(3) 再向反应容器中加入10g聚乙二醇和20g花生油,加入在45℃条件下,150rpm搅拌0.5h,在70℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;
(4) 按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质4份、邻苯二甲酸二辛酯5份、羟甲基壳聚糖3份、羟甲基纤维素10份、纳米碳纤维5份、PVA树脂80份,混合均匀,利用双滚筒开炼机180℃混炼压片,得到可降解PVC塑料。
Claims (10)
1.一种可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1) 将木薯淀粉过150~180目筛,超声处理;
(2) 将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中,按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水,混合均匀,再加入硅烷偶联剂,NaOH调节pH为7~8,混合均匀,在45~60℃条件下反应;
(3) 再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油,加入在45~50℃条件下搅拌处理,在70~80℃条件下烘干至恒重,得到改性木薯淀粉;
(4) 按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉15~20份、木质素1~4份、增塑剂1~5份、抗菌剂1~3份、羟甲基纤维素5~10份、纳米碳纤维1~5份、PVA树脂40~85份,混合均匀,利用双滚筒开炼机180℃混炼压片,得到可降解PVA塑料。
2.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,将木薯淀粉过180木筛。
3.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的硅烷偶联剂为己二胺基甲基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,用NaOH调节pH为7.8。
5.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,硅烷偶联剂与玉米淀粉的质量比为1:5。
6.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,聚乙二醇、花生油与玉米淀粉的比例为0.5:2:5。
7.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述的搅拌处理,其搅拌转速为120~150rpm,搅拌时间为1~3h。
8.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的抗菌剂为羟甲基壳聚糖。
9.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
10.权利要求1~9任一项所述可降解PVA塑料的制备方法制备得到的可降解PVA塑料。
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