CN105153538A - 一种可降解pp塑料及其制备方法 - Google Patents

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资于明
朱正华
黄仁军
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Abstract

本发明公开了一种可降解PP塑料的制备方法，包括如下步骤：(1)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉置于反应容器中，按小麦淀粉与水的质量比为1：2~6加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为5~6，混合均匀，在45~60℃条件下反应1~3h；(3)再向反应容器中加入硫酸软骨素和菜籽油，加入在80~100℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；(4)将得到的改性小麦淀粉加入PP塑料中，制备可降解PP改性塑料。本发明制备的PP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PP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PP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PP塑料及其制备方法。
技术方案：一种可降解PP塑料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉置于反应容器中，按小麦淀粉与水的质量比为1：2~6加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为5~6，混合均匀，在45~60℃条件下反应1~3h；
(3)再向反应容器中加入硫酸软骨素和菜籽油，加入在80~100℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；
(4)按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性小麦淀粉40~50份、异丙醇1~4份、增塑剂1~5份、纳米氮化硼1~3份、纳米滑石粉1~8份、PP树脂80~100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PP塑料。
步骤(2)中，小麦淀粉与水的质量比为1：3~5。
步骤(2)中，所述的硅烷偶联剂为乙烯基三（β-甲氧已氧基）硅烷。
步骤(2)中，用HCl调节pH为5.5。
步骤(2)中，硅烷偶联剂与小麦淀粉的质量比为1:5~6。
步骤(3)中，硫酸软骨素、菜籽油与小麦淀粉的比例为1：5：10。
步骤(3)中，所述的搅拌处理，其搅拌转速为50~100rpm，搅拌时间为0.5~1h。
步骤(4)中，所述的增塑剂为聚乙二醇。
上述可降解PP塑料的制备方法制备得到的可降解PP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PP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)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉10g置于反应容器中，加入水30ml，混合均匀，再加入2g烯基三（β-甲氧已氧基）硅烷，用HCl调节pH为5，混合均匀，在45℃条件下反应1h；
(3)再向反应容器中加入1g硫酸软骨素和5g菜籽油，加入在80℃条件下搅拌处理，100℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；
(4)按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性小麦淀粉40份、异丙醇1份、聚乙二醇1份、纳米氮化硼1份、纳米滑石粉1份、PP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PP塑料。
实施例2：
(1)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉10g置于反应容器中，加入水40g，混合均匀，再加入2g烯基三（β-甲氧已氧基）硅烷，用HCl调节pH为5.5，混合均匀，在50℃条件下反应2h；
(3)再向反应容器中加入1g硫酸软骨素和5g菜籽油，加入在90℃条件下搅拌处理，120℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；
(4)按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性小麦淀粉45份、异丙醇2份、聚乙二醇13份、纳米氮化硼2份、纳米滑石粉5份、PP树脂90份，混合均匀，利用双滚筒开炼机200℃下混炼压片，得到可降解PP塑料。
实施例3：
(1)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉10g置于反应容器中，加入水60g，混合均匀，再加入2g烯基三（β-甲氧已氧基）硅烷，用HCl调节pH为6，混合均匀，在60℃条件下反应3h；
(3)再向反应容器中加入1g硫酸软骨素和5g菜籽油，加入在100℃条件下搅拌处理，140℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；
(4)按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性小麦淀粉50份、异丙醇4份、聚乙二醇5份、纳米氮化硼3份、纳米滑石粉8份、PP树脂100份，混合均匀，利用双滚筒开炼机220℃下混炼压片，得到可降解PP塑料。

Claims (9)

1.一种可降解PP塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将小麦淀粉研磨至粒径为10~100μm；
(2)将步骤(1)得到的小麦淀粉置于反应容器中，按小麦淀粉与水的质量比为1：2~6加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，用HCl调节pH为5~6，混合均匀，在45~60℃条件下反应1~3h；
(3)再向反应容器中加入硫酸软骨素和菜籽油，加入在80~100℃条件下搅拌处理，100~140℃条件下烘干至恒重，得到改性小麦淀粉；
(4)按重量份称取如下物质：步骤(3)得到的改性小麦淀粉40~50份、异丙醇1~4份、增塑剂1~5份、纳米氮化硼1~3份、纳米滑石粉1~8份、PP树脂80~100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PP塑料。
2.根据权利要求1所述的可降解PP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1：3~5。
3.根据权利要求1所述的可降解PP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乙烯基三（β-甲氧已氧基）硅烷。
4.根据权利要求1所述的可降解PP塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，用HCl调节pH为5.5。
5.根据权利要求1所述的可降解PP塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，硅烷偶联剂与小麦淀粉的质量比为1:5~6。
6.根据权利要求1所述的可降解PP塑料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，硫酸软骨素、菜籽油与小麦淀粉的比例为1：5：10。
7.根据权利要求1所述的可降解PP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50~100rpm，搅拌时间为0.5~1h。
8.根据权利要求1所述的可降解PP塑料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的增塑剂为聚乙二醇。
9.权利要求1~8任一项所述可降解PP塑料的制备方法制备得到的可降解PP塑料。
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