CN104962033A - 一种可降解abs塑料及其制备方法 - Google Patents

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资于明
朱正华
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Abstract

本发明公开了一种可降解ABS塑料的制备方法，包括如下步骤：(1) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉置于反应容器中，按玉米淀粉与水的质量比为1：3~5加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为2~3，加入次氯酸钠使其在混合物中的终浓度为5~10mmol/L，在45~60℃条件下反应1~3h；(3) 再向反应容器中加入棕榈油，加入在50~120℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；(4) 将得到的改性玉米淀粉加入ABS塑料中，制备可降解ABS改性塑料。本发明制备的ABS改性塑料可降解性好，抗拉伸强度高，抗菌性好。

Description

一种可降解ABS塑料及其制备方法
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ABS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：提供一种可降解改性淀粉ABS塑料及其制备方法。
技术方案：一种可降解ABS塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉置于反应容器中，按玉米淀粉与水的质量比为1：3~5加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为2~3，加入次氯酸钠使其在混合物中的终浓度为5~10mmol/L，在45~60℃条件下反应1~3h；
(3) 再向反应容器中加入棕榈油，加入在50~120℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；
(4) 按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性玉米淀粉30~60份、聚乳酸5~10份、增塑剂0.1~2份、EDTA0.1~0.5份、纳米氮化硼1~3份、抗菌剂1~5份、ABS树脂80~120份，混合均匀，利用双滚筒开炼机190~220℃下混炼压片，得到可降解ABS塑料。
步骤(2)中，小麦淀粉与水的质量比为1： 5。
步骤(2)中，所述的硅烷偶联剂为γ-二乙三胺基丙基三乙氧基硅烷。
步骤(2)中，用HCl调节pH为2。
步骤(2)中，硅烷偶联剂与玉米淀粉的质量比为1:8~10。
步骤(3)中，棕榈油与玉米淀粉的比例为1：3~5。
步骤(3)中，所述的搅拌处理，其搅拌转速为80~150rpm，搅拌时间为1~1.5h。
步骤(4)中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸与聚乙二醇的质量比为1:3的混合物。
步骤(4)中，所述的抗菌剂为桧醇。
上述可降解ABS塑料的制备方法制备得到的可降解ABS塑料在本发明的保护范围之内。
有益效果：本发明以价格低廉小麦淀粉为原料制备的ABS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) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉100g置于反应容器中，加入水300ml，混合均匀，再加入γ-二乙三胺基丙基三乙氧基硅烷10g，用HCl调节pH为3，加入次氯酸钠10mmol/L，在60℃条件下反应3h；
(3) 再向反应容器中加入棕榈,30g，加入在80℃条件下搅拌处理，100℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；
(4) 按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性玉米淀粉30份、聚乳酸5份、邻苯二甲酸与聚乙二醇的质量比为1:3的混合物0.5份、EDTA  0.1份、纳米氮化硼1份、桧醇1份、ABS树脂80份，混合均匀，利用双滚筒开炼机190℃下混炼压片，得到可降解ABS塑料。
实施例2：
(1) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉100g置于反应容器中，加入水400ml，混合均匀，再加入γ-二乙三胺基丙基三乙氧基硅烷10g，用HCl调节pH为2，加入次氯酸钠10mmol/L，在60℃条件下反应2h；
(3) 再向反应容器中加入棕榈油40g，加入在100℃条件下搅拌处理，120℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；
(4) 按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性玉米淀粉50份、聚乳酸8份、邻苯二甲酸与聚乙二醇的质量比为1:3的混合物1份、EDTA  0.3份、纳米氮化硼2份、桧醇3份、ABS树脂100份，混合均匀，利用双滚筒开炼机200℃下混炼压片，得到可降解ABS塑料。
实施例3：
(1) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉100g置于反应容器中，加入水500ml，混合均匀，再加入γ-二乙三胺基丙基三乙氧基硅烷10g，用HCl调节pH为2.5，加入次氯酸钠10mmol/L，在70℃条件下反应2h；
(3) 再向反应容器中加入50g棕榈油，加入在120℃条件下搅拌处理，140℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；
(4) 按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性玉米淀粉60份、聚乳酸10份、邻苯二甲酸与聚乙二醇的质量比为1:3的混合物2份、EDTA 0.5份、纳米氮化硼3份、桧醇5份、ABS树脂120份，混合均匀，利用双滚筒开炼机220℃下混炼压片，得到可降解ABS塑料。

Claims (10)

1.一种可降解ABS塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 将玉米淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2) 将步骤(1)得到的玉米淀粉置于反应容器中，按玉米淀粉与水的质量比为1：3~5加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为2~3，加入次氯酸钠使其在混合物中的终浓度为5~10mmol/L，在45~60℃条件下反应1~3h；
(3) 再向反应容器中加入棕榈油，加入在50~120℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，研磨，得到改性玉米淀粉；
(4) 按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性玉米淀粉30~60份、聚乳酸5~10份、增塑剂0.1~2份、EDTA0.1~0.5份、纳米氮化硼1~3份、抗菌剂1~5份、ABS树脂80~120份，混合均匀，利用双滚筒开炼机190~220℃下混炼压片，得到可降解ABS塑料。
2.根据权利要求1所述的可降解ABS塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，小麦淀粉与水的质量比为1： 5。
3.根据权利要求1所述的可降解ABS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γ-二乙三胺基丙基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的可降解ABS塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，用HCl调节pH为2。
5.根据权利要求1所述的可降解ABS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1:8~10。
6.根据权利要求1所述的可降解ABS塑料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中棕榈油与玉米淀粉的比例为1：3~5。
7.根据权利要求1所述的可降解ABS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80~150rpm，搅拌时间为1~1.5h。
8.根据权利要求1所述的可降解ABS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与聚乙二醇的质量比为1:3的混合物。
9.根据权利要求1所述的可降解ABS塑料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的抗菌剂为桧醇。
10.权利要求1~9任一项所述可降解ABS塑料的制备方法制备得到的可降解ABS塑料。
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