CN108359142A - 一种淀粉基可降解塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉85‑100份、甲壳素35‑40份、纤维素15‑25份、云母粉15‑20份、聚二甲基硅氧烷10‑15份、十二烷基磺酸钠3‑8份、磷酸三甲酯2‑5份以及二茂铁0.5‑1份。本发明具有如下有益效果：（1）力学性能优良；（2）降解效率高；（3）加工简单方便成本低。

Description

一种淀粉基可降解塑料
技术领域
本发明涉及一种可降解塑料，尤其是涉及一种淀粉基可降解塑料。
背景技术
塑料不易降解，影响环境的美观，所含成分有潜在危害，因塑料用做包装材料多为白色，所以叫白色污染。所谓的“白色污染”是指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对于环境的污染。它主要包括塑料袋、塑料包装、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盘以及电器充填发泡填塞物、塑料饮料瓶、酸奶杯、雪糕皮等。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。
环境降解塑料是一类新型的塑料品种国外开发可环境降解的塑料始于70年代，当时主要开发光降解塑料，目的在于解决塑料废弃物，尤其是一次性塑料包装制品带来的环境污染问题，至80年代时，开发研究转向以生物降解塑料为主，而且，也出现了不用石油而用可再生资源，如植物淀粉和纤维素，动物甲壳质等为原料生产的生物降 解塑料。另外，也开发了用微生物发酵生产的生物降解塑料。一类早已临床应用的能为生体降解的医用塑料，如聚乳酸也引起了人们的注意，希望能用它来解决塑料的环境污染问题。从降解塑料是一类新型塑料的角度考虑，应也可包括生体降解塑料，并不妨将将降解塑料从用途分类，分为环境(自然)降解塑料和生体(环境)降解塑料。后者已在医学上用于手术缝合线，人造骨骼等。中国降解塑料的开发研究基本与世界同步。但是，中国降解塑料的研究开发始于农用地膜。中国是一个农业大国，地膜的消费量占世界第一位，为解决累积在农田的残留地膜对植物根系发育造成的危害而影响作物产量，以及残膜对农机机耕操作的妨碍问题，70年代即开始了光降解塑料地膜的研制，1990年前后，出现了淀粉填充于通用塑料的生物降解塑料，同时，在光降解塑料的基础上，开发同时填充淀粉的兼具光降解和生物降解功能的地膜。各类降解地膜正在发展中，尚处于应用示范推广阶段。随着中国人民生活水平的提高，一次性塑料包装制品带来的环境污染问题日趋严重，为此，也正在积极开发用于包装，主要是一次性包装的降解塑料制品，如垃圾袋，购物袋，餐盒等。
例如一种在中国专利文献上报道的一种淀粉基纤维素可降解塑料膜，其授权公告号为CN 104441542 B，该发明公开了一种新型淀粉基纤维素可降解塑料膜，淀粉可采用玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、甘薯淀粉或马铃薯淀粉，来源广泛，价格较低。聚乙烯醇作为增强剂可提高可降解塑料的力学性能。采用棉纤维制成醋酸纤维素与淀粉交联，制成可降解塑料膜，交联剂为柠檬酸三丁酯，催化剂为浓硫酸。制得的可降解塑料膜降解速度快；可降解塑料膜制备方法简单，易于操作。然而，该发明中淀粉的含量过高，因此其力学性能以及耐水性能较差，无法很好的满足较为严苛的环境。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中可降解塑料力学性能较差，加工步骤复杂，降解速度慢的问题，提供一种可降解塑料力学性能好，加工步骤简单以及降解速度快的一种淀粉基可降解塑料。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉85-100份、甲壳素35-40份、纤维素15-25份、云母粉15-20份、聚二甲基硅氧烷10-15份、十二烷基磺酸钠3-8份、磷酸三甲酯2-5份以及二茂铁0.5-1份。
作为优选，，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉90-100份、甲壳素36-38份、纤维素20-25份、云母粉15-18份、聚二甲基硅氧烷12-15份、十二烷基磺酸钠3-5份、磷酸三甲酯2-4份以及二茂铁0.5-1份。
作为优选，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉95份、甲壳素37份、纤维素22份、云母粉16份、聚二甲基硅氧烷14份、十二烷基磺酸钠4份、磷酸三甲酯3份以及二茂铁0.8份。
本发明使用淀粉作为主体材料，然后辅以甲壳素以及纤维素作为增强材料，使得整体的可降解塑料的力学性能以及降解速率可以得到保障。此外还添加了磷酸三甲酯以及二茂铁能够使得本可降解塑料能够在日光光照的条件下发生降解，提高了其降解效率。
作为优选，所述的马铃薯淀粉经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取玉米淀粉50份溶于150份水与50份乙醇的混合溶液中，超声30分钟，然后向其中滴加20-35份偶联剂KH570搅拌反应1-3小时，反应结束后，减压干燥除去水分，得到改性玉米淀粉块，然后将其研磨过800-1000目筛，得到改性马铃薯淀粉。淀粉中含有较多的羟基，在经过高温处理时容易产生糊化以及焦化等现象，在经过表面改性后能够有效的提高其高温条件下的加工性能。
作为优选，所述的甲壳素经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取甲壳素30-40份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份丙烯酰氯，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到改性过后的甲壳素。
甲壳素中含有含量极高的羟基，使用丙烯酰氯与羟基反应，得到经过表面改性的甲壳素。从而增加了整体的相容性。
作为优选，所述的纤维素经过表面改性，所述的改性方法如下：
（1）按照重量份数计取纤维素35份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份二甲基硅烷，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到硅烷化后的纤维素；
（2）按照重量份数计取硅烷化后的纤维素50份加入反应釜中，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃，与15份烯丙基缩水甘油醚与0.2份含铂2%的卡斯特催化剂，回流反应3小时，过滤得滤渣，置于真空烘箱中干燥，得到表面改性后的纤维素。
将纤维素进行表面改性，能够有效地提高纤维素与体积材料之间的相容性，从而使得其增强效果大大提高。
作为优选，所述的淀粉基可降解塑料的制备方法如下：
（1）按照配方称取原料，然后将各原料高速搅拌混合均匀，送入双螺杆挤出机中，制备成淀粉基可降解塑料母粒；其中挤出机的各段温度为一段温度为145℃，二段温度为155℃，三段温度为155℃，四段温度为150℃，转速为25r/min；
（2）将步骤（1）中得到的淀粉基可降解塑料母粒放入注射机，注射温度注射温度为155℃，注射保压60 MPa，注射速度为45 cm3/s，得到淀粉基可降解塑料。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）力学性能优良；（2）降解效率高；（3）加工简单方便成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉85份、甲壳素35份、纤维素15份、云母粉15份、聚二甲基硅氧烷10份、十二烷基磺酸钠3份、磷酸三甲酯2份以及二茂铁0.5份。
实施例2
一种淀粉基可降解塑料， 所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉100份、甲壳素40份、纤维素25份、云母粉20份、聚二甲基硅氧烷15份、十二烷基磺酸钠8份、磷酸三甲酯5份以及二茂铁1份。
实施例3
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉90份、甲壳素36份、纤维素20份、云母粉15份、聚二甲基硅氧烷12份、十二烷基磺酸钠3份、磷酸三甲酯2份以及二茂铁0.5份。
实施例4
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉100份、甲壳素38份、纤维素25份、云母粉18份、聚二甲基硅氧烷15份、十二烷基磺酸钠5份、磷酸三甲酯4份以及二茂铁1份。
实施例5
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉95份、甲壳素37份、纤维素22份、云母粉16份、聚二甲基硅氧烷14份、十二烷基磺酸钠4份、磷酸三甲酯3份以及二茂铁0.8份。
实施例6
所述的马铃薯淀粉经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取玉米淀粉50份溶于150份水与50份乙醇的混合溶液中，超声30分钟，然后向其中滴加30份偶联剂KH570搅拌反应2小时，反应结束后，减压干燥除去水分，得到改性玉米淀粉块，然后将其研磨过1000目筛，得到改性马铃薯淀粉。
实施例7
所述的甲壳素经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取甲壳素35份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份丙烯酰氯，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到改性过后的甲壳素。
实施例7
所述的甲壳素经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取甲壳素35份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份丙烯酰氯，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到改性过后的甲壳素。
实施例9
一种淀粉基可降解塑料，所述的淀粉基可降解塑料的制备方法如下：
（1）按照配方称取原料，然后将各原料高速搅拌混合均匀，送入双螺杆挤出机中，制备成淀粉基可降解塑料母粒；其中挤出机的各段温度为一段温度为145℃，二段温度为155℃，三段温度为155℃，四段温度为150℃，转速为25r/min；
（2）将步骤（1）中得到的淀粉基可降解塑料母粒放入注射机，注射温度注射温度为155℃，注射保压60 MPa，注射速度为45 cm3/s，得到淀粉基可降解塑料。
实施例1-5中所得的淀粉基可降解塑料其各项性能如下：其中所述的降解率为将所得的淀粉基可降解塑料埋于泥土下30cm处，掩埋一年，后称取前后的质量变化。
项目 拉伸强度N/m 断裂伸长率% 降解率%
实施例1 1380 358 88.3
实施例2 1460 339 93.6
实施例3 1500 343 89.9
实施例4 1465 331 92.1
实施例5 1525 365 92.2

Claims (7)

1.一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉85-100份、甲壳素35-40份、纤维素15-25份、云母粉15-20份、聚二甲基硅氧烷10-15份、十二烷基磺酸钠3-8份、磷酸三甲酯2-5份以及二茂铁0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉90-100份、甲壳素36-38份、纤维素20-25份、云母粉15-18份、聚二甲基硅氧烷12-15份、十二烷基磺酸钠3-5份、磷酸三甲酯2-4份以及二茂铁0.5-1份。
3.根据权利要求1所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的淀粉基可降解塑料按照重量份数计包括以下组分：马铃薯淀粉95份、甲壳素37份、纤维素22份、云母粉16份、聚二甲基硅氧烷14份、十二烷基磺酸钠4份、磷酸三甲酯3份以及二茂铁0.8份。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的马铃薯淀粉经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取玉米淀粉50份溶于150份水与50份乙醇的混合溶液中，超声30分钟，然后向其中滴加20-35份偶联剂KH570搅拌反应1-3小时，反应结束后，减压干燥除去水分，得到改性玉米淀粉块，然后将其研磨过800-1000目筛，得到改性马铃薯淀粉。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的甲壳素经过改性，所述的改性方法如下：按照重量份数计取甲壳素30-40份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份丙烯酰氯，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到改性过后的甲壳素。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的纤维素经过表面改性，所述的改性方法如下：
（1）按照重量份数计取纤维素35份，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃与10份三乙胺，搅拌均匀，然后向其中滴加9份二甲基硅烷，滴加结束后继续反应3小时，过滤的滤渣，滤渣用水清洗三遍，然后置于烘箱中烘干，得到硅烷化后的纤维素；
（2）按照重量份数计取硅烷化后的纤维素50份加入反应釜中，抽真空通氮气，然后加入100份无水四氢呋喃，与15份烯丙基缩水甘油醚与0.2份含铂2%的卡斯特催化剂，回流反应3小时，过滤得滤渣，置于真空烘箱中干燥，得到表面改性后的纤维素。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种淀粉基可降解塑料，其特征是，所述的淀粉基可降解塑料的制备方法如下：
按照配方称取原料，然后将各原料高速搅拌混合均匀，送入双螺杆挤出机中，制备成淀粉基可降解塑料母粒；其中挤出机的各段温度为一段温度为145℃，二段温度为155℃，三段温度为155℃，四段温度为150℃，转速为25r/min；
将步骤（1）中得到的淀粉基可降解塑料母粒放入注射机，注射温度注射温度为155 ℃，注射保压60 MPa，注射速度为45 cm3/s，得到淀粉基可降解塑料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110218359A (zh) * 2019-07-10 2019-09-10 邵熠星 一种富含麻绒纤维素的可降解地膜及其制备方法
CN114854099A (zh) * 2022-05-25 2022-08-05 何大伟 一种复合型淀粉基的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367886A (zh) * 2008-10-17 2009-02-18 北京化工大学 一种反应性壳聚糖衍生物的制备方法
CN103724667A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 梁凯 一种热塑性可生物降解材料及其制备方法
CN106146970A (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 安徽徽隆包装有限公司 一种光催化降解塑料包装袋的制备方法
CN106496644A (zh) * 2016-10-15 2017-03-15 洛阳鼎威材料科技有限公司 一种可析解复合材料，及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367886A (zh) * 2008-10-17 2009-02-18 北京化工大学 一种反应性壳聚糖衍生物的制备方法
CN103724667A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 梁凯 一种热塑性可生物降解材料及其制备方法
CN106146970A (zh) * 2016-06-28 2016-11-23 安徽徽隆包装有限公司 一种光催化降解塑料包装袋的制备方法
CN106496644A (zh) * 2016-10-15 2017-03-15 洛阳鼎威材料科技有限公司 一种可析解复合材料，及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐鼐编著: "《通用级聚乳酸的改性与加工成型》", 31 January 2016, 中国科学技术大学出版社 *
施文涛等: ""甲壳素酰化改性的研究进展"", 《化工进展》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110218359A (zh) * 2019-07-10 2019-09-10 邵熠星 一种富含麻绒纤维素的可降解地膜及其制备方法
CN114854099A (zh) * 2022-05-25 2022-08-05 何大伟 一种复合型淀粉基的制备方法

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