CN108424549A - 耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用，该热塑性淀粉包括按重量份数比计的如下原料：淀粉60～80份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2‑(2’‑羟基‑3’，5’‑二叔苯基)‑5‑氯化苯并三唑1～3份、2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚6～8份、1,3‑二甲基‑6‑氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份、二氧化硫脲7～9份，该耐热全降解热塑性淀粉耐高温且可反复加工。

Description

耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用。
背景技术
就目前的发展现状而言，淀粉塑料大面积替代现有塑料具有极大的可能性，如果实现，它会具有无法估量的经济效益和社会意义，相应的也会解决了白色污染和资源短缺的问题。然而，现有的淀粉塑料存在以下缺陷：1.力学性能仍存在缺陷，耐热性能差，不能反复加工；2.加工方法复杂，加工温度范围窄，对温度极为敏感；3.价格高，无法和现有塑料竞争；4.降解过程不易控制；5.增塑剂析出严重，影响使用性能；6.耐水性差，从而更加导致耐候性差。正因为传统的淀粉塑料存在以上的诸多缺陷，使其无法大规模推广。如中国专利CN104945681A公开了一种可降解塑料及其制备方法和中国专利CN102731840A公开了一种用于一次性餐具的高填充可降解淀粉塑料，这两种塑料虽然具有较好的力学性能，但是体系中依旧添加了一些无法完全降解或者价格高的合成树脂，导致材料成本大幅度提升，也无法做到全降解，就无法得到大规模应用。再如中国专利CN103627034A公开了一种淀粉塑料的制备方法虽然其具有优异的物理性能，但是制造工艺复杂，流程多，对于很多的高分子加工企业来说还需采购新设备。就目前而言淀粉塑料的综合性能还无法完全与现有通用塑料抗衡，如想要与其抗衡并且逐步替代就要具有足够性能优势、价格优势以及加工优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低成本、易成型加工、耐高温且可反复加工的耐热全降解热塑性淀粉及其制备方法和应用。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉60～80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1～3份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6～8份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份以及二氧化硫脲7～9份。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
(1)将天然淀粉与γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合，得初混物；
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯搅拌混合，得辅料混合物；
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物进行混合之后，依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌；最后加入二氧化硫脲，混合得共混物；
(4)将步骤(3)所得的共混物移入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的应用，作为生物质材料的母料与通用塑料或降解塑料共混加工，制备全新材料。该耐热全降解热塑性淀粉可以以20～50％的添加量添加到绝大多数塑料中，当然也可以独立使用。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：
1.制备该耐热全降解热塑性淀粉的原料中，主要成分为淀粉和一些辅料，从而使成本降到最低，提高了产品市场竞争力。
2.本发明制得的耐热全降解热塑性淀粉具有耐高温的性能，具体表现在：熔融指数为0.2-0.82g/10min(在190℃，荷重为2.16kg下)；加工温度为100-180℃；熔程为80-160℃；与通用塑料或降解塑料共混加工温度为100-240℃。该热塑性淀粉在85℃～180℃内反复加工，实现了真正意义上的热塑性。另外，该耐热全降解热塑性淀粉还具有生物质含量高的优点。
3.淀粉塑料对加工温度有着较高的敏感度，在本身制造过程中不添加树脂做载体的情况下，温度稍有变化就会加快淀粉的炭化。而本发明利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷将天然淀粉与丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯充分混合，这些原料与天然淀粉充分混合能够降低丙三醇以及乙酰柠檬酸三丁酯等的析出几率，进而更好的塑化淀粉，提升该耐热全降解热塑性淀粉的热稳定性，提高淀粉的可热塑加工性能，使得热塑性淀粉在高温下加工，依然保持化学结构的稳定性，从而保证了材料性能的稳定性；另外，这些组分的相互协同作用能够明显提升该热塑性淀粉的加工温度范围，传统的淀粉塑料挤出造粒温度范围为100℃～130℃，而本发明的热塑性淀粉的挤出造粒温度可达180℃，这样的提升使其应用范围更加广泛，例如可以将其添加至高熔点的塑料中，制备出性能更加优越的材料。
4.步骤(2)将几种辅料进行合理配伍制得的辅料混合物能够锁住淀粉与丙三醇、乙酰柠檬酸三丁酯等之间的氢键，防止淀粉老化，另外，引入该辅料混合物能产生极强的紫外吸收和红外反射特性，进而抑制了丙三醇等小分子的析出或挥发，同时能够消除或减少制品的变色和颜色加深，极大的提升了该耐热全降解热塑性淀粉使用性能。另外，二氧化硫脲的加入也能进一步防止制品颜色发生变化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明内容进行详细说明：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉60～80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1～3份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6～8份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份以及二氧化硫脲7～9份。
合理量的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯相互作用，能够使丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯协同有效的与淀粉分子之间形成强有力且稳定的氢键，淀粉分子活动能力得到了有效的提高，玻璃化转变温度降低，有效的提升了熔体强度，使制得的热塑性淀粉表现出更加优异的可塑性；同时，这种强有力的氢键，促进了加工时淀粉重结晶，不仅可以提升热稳定性，而且明显提升加工温度范围，让加工温度范围达到100℃～180℃，从而提升了该热塑性淀粉应用空间。
所述天然淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上的混合物。
所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡、液体石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡中的一种或两种以上的混合物。
所述的耐热全降解热塑性淀粉，优选的它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉75份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、丙三醇12份、偏苯三酸酐三辛酯12份、乙酰柠檬酸三丁酯10份、马来酸酐接枝POE 3份、甲基丙烯酸缩水甘油酯4份、润滑剂2份、硬脂酸钙5份、山梨醇7份、环氧大豆油10份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑2份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚7份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7份、亚磷酸三乙酯2份、二氧化硫脲8份。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
(1)将天然淀粉与γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合，得初混物；
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯搅拌混合，得辅料混合物；
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物进行混合之后，依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌；最后加入二氧化硫脲，混合得共混物；
(4)将步骤(3)所得的共混物移入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉。
步骤(1)的具体操作方法为：将天然淀粉放入预热至130～150℃、转速为160～180r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合15～20min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合5～8h，冷却得初混物。
步骤(2)的具体操作方法为：将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至30～50℃、转速为80～90r/min的高速混合机中,搅拌混合5～8min；之后将高速混合机加热温度调整为80～100℃，转速控制为160～180r/min，在此条件下混合15～20min，冷却得辅料混合物。
步骤(3)的具体操作方法为：将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为150～180℃、转速为300-500r/min下搅拌10～15min，之后依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌5～8min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌15～20min，冷却得共混物。
步骤(4)的具体操作方法为：将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温30-35min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为100-500rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表1：
表1
实施例一：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：木薯淀粉60kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3kg、丙三醇10kg、偏苯三酸酐三辛酯13kg、乙酰柠檬酸三丁酯9kg、马来酸酐接枝POE 5kg、甲基丙烯酸缩水甘油酯5kg、乙撑双硬脂酰胺3kg、硬脂酸钙4kg、山梨醇8kg、环氧大豆油12kg、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑3kg、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶9kg、亚磷酸三乙酯1kg以及二氧化硫脲9kg。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
先按上述比例将各原料称量好，接着按如下步骤进行：
(1)将木薯淀粉放入预热至130℃、转速为180r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合15min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合8h，冷却得初混物。
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至50℃、转速为80r/min的高速混合机中,搅拌混合8min；之后将高速混合机加热温度调整为80℃，转速控制为180r/min，在此条件下混合15min，冷却得辅料混合物。
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为180℃、转速为300r/min下搅拌15min，之后依次加入乙撑双硬脂酰胺、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌5min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌20min，冷却得共混物。
(4)将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温30min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为500rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表2：
表2
将实施例一所得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中进行共混加工，其中，耐热全降解热塑性淀粉添的添加量与加工温度的关系如下：
以20％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达200℃。
以30％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达215℃。
以50％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达207℃。
实施例一制得的耐热全降解热塑性淀粉的其他性质参数见表7。
实施例二：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：木薯淀粉75kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2kg、丙三醇12kg、偏苯三酸酐三辛酯12kg、乙酰柠檬酸三丁酯10kg、马来酸酐接枝POE 3kg、甲基丙烯酸缩水甘油酯4kg、乙撑双硬脂酰胺2kg、硬脂酸钙5kg、山梨醇7kg、环氧大豆油10kg、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑2kg、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚7kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7kg、亚磷酸三乙酯2kg、二氧化硫脲8kg。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
先按上述比例将各原料称量好，接着按如下步骤进行：
(1)将木薯淀粉放入预热至140℃、转速为170r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合18min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合6h，冷却得初混物。
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min；之后将高速混合机加热温度调整为90℃，转速控制为170r/min，在此条件下混合18min，冷却得辅料混合物。
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为170℃、转速为400r/min下搅拌13min，之后依次加入乙撑双硬脂酰胺、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌7min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌18min，冷却得共混物。
(4)将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温32min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为400rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表3：
表3
将实施例二所得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中进行共混加工，其中，耐热全降解热塑性淀粉添的添加量与加工温度的关系如下：
以20％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达223℃。
以30％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达230℃。
以50％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达225℃。
实施例二制得的耐热全降解热塑性淀粉的其他性质参数见表7。
实施例三：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：木薯淀粉80kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1kg、丙三醇15kg、偏苯三酸酐三辛酯10kg、乙酰柠檬酸三丁酯11kg、马来酸酐接枝POE 2kg、甲基丙烯酸缩水甘油酯3kg、乙撑双硬脂酰胺1kg、硬脂酸钙6kg、山梨醇6kg、环氧大豆油15kg、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1kg、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚8kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶8kg、亚磷酸三乙酯3kg以及二氧化硫脲7kg。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
先按上述比例将各原料称量好，接着按如下步骤进行：
(1)将木薯淀粉放入预热至150℃、转速为160r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合20min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合5h，冷却得初混物。
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至30℃、转速为90r/min的高速混合机中,搅拌混合5min；之后将高速混合机加热温度调整为100℃，转速控制为160r/min，在此条件下混合20min，冷却得辅料混合物。
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为150℃、转速为500r/min下搅拌10min，之后依次加入乙撑双硬脂酰胺、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌8min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌15min，冷却得共混物。
(4)将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温35min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为200rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表4：
表4
将实施例三所得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中进行共混加工，其中，耐热全降解热塑性淀粉添的添加量与加工温度的关系如下：
以20％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达200℃。
以30％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达210℃。
以50％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达203℃。
实施例三制得的耐热全降解热塑性淀粉的其他性质参数见表7。
实施例四：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：玉米淀粉75kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2kg、丙三醇12kg、偏苯三酸酐三辛酯12kg、乙酰柠檬酸三丁酯10kg、马来酸酐接枝POE 3kg、甲基丙烯酸缩水甘油酯4kg、乙撑双硬脂酰胺2kg、硬脂酸钙5kg、山梨醇7kg、环氧大豆油10kg、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑2kg、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚7kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7kg、亚磷酸三乙酯2kg、二氧化硫脲8kg。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
先按上述比例将各原料称量好，接着按如下步骤进行：
(1)将玉米淀粉放入预热至140℃、转速为170r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合18min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合6h，冷却得初混物。
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min；之后将高速混合机加热温度调整为90℃，转速控制为170r/min，在此条件下混合18min，冷却得辅料混合物。
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为170℃、转速为400r/min下搅拌13min，之后依次加入乙撑双硬脂酰胺、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌7min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌18min，冷却得共混物。
(4)将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温32min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为400rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表5：
表5
将实施例四所得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中进行共混加工，其中，耐热全降解热塑性淀粉添的添加量与加工温度的关系如下：
以20％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达218℃。
以30％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达225℃。
以50％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达220℃。
实施例四制得的耐热全降解热塑性淀粉的其他性质参数见表7。
实施例五：
一种耐热全降解热塑性淀粉，它包括按重量份数比计算的如下原料：木薯淀粉75kg、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2kg、丙三醇12kg、偏苯三酸酐三辛酯12kg、乙酰柠檬酸三丁酯10kg、马来酸酐接枝POE 3kg、甲基丙烯酸缩水甘油酯4kg、油酰胺2kg、硬脂酸钙5kg、山梨醇7kg、环氧大豆油10kg、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑2kg、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚7kg、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7kg、亚磷酸三乙酯2kg、二氧化硫脲8kg。
所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，它包括以下工艺步骤：
先按上述比例将各原料称量好，接着按如下步骤进行：
(1)将木薯淀粉放入预热至140℃、转速为170r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合18min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合6h，冷却得初混物。
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至40℃、转速为85r/min的高速混合机中,搅拌混合6min；之后将高速混合机加热温度调整为90℃，转速控制为170r/min，在此条件下混合18min，冷却得辅料混合物。
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为170℃、转速为400r/min下搅拌13min，之后依次加入油酰胺、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌7min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌18min，冷却得共混物。
(4)将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温32min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为400rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如表6：
表6
将实施例五所得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中进行共混加工，其中，耐热全降解热塑性淀粉添的添加量与加工温度的关系如下：
以20％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达210℃。
以30％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达220℃。
以50％的添加量将制得的耐热全降解热塑性淀粉添加到聚乙烯中共混加工，其加工温度可达208℃。
实施例五制得的耐热全降解热塑性淀粉的其他性质参数见表7。
表7实施例一至实施例五所得全降解热塑性淀粉的性质参数

Claims (10)

1.一种耐热全降解热塑性淀粉，其特征在于：它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉60～80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1～3份、丙三醇10～15份、偏苯三酸酐三辛酯10～13份、乙酰柠檬酸三丁酯9～11份、马来酸酐接枝POE 2～5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯3～5份、润滑剂1～3份、硬脂酸钙4～6份、山梨醇6～8份、环氧大豆油10～15份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑1～3份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚6～8份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7～9份、亚磷酸三乙酯1～3份以及二氧化硫脲7～9份。
2.根据权利要求1所述的耐热全降解热塑性淀粉，其特征在于：所述天然淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的耐热全降解热塑性淀粉，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、天然石蜡、液体石蜡、微晶石蜡、聚乙烯蜡中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的耐热全降解热塑性淀粉，其特征在于：它包括按重量份数比计算的如下原料：天然淀粉75份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2份、丙三醇12份、偏苯三酸酐三辛酯12份、乙酰柠檬酸三丁酯10份、马来酸酐接枝POE 3份、甲基丙烯酸缩水甘油酯4份、润滑剂2份、硬脂酸钙5份、山梨醇7份、环氧大豆油10份、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑2份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚7份、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶7份、亚磷酸三乙酯2份、二氧化硫脲8份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
(1)将天然淀粉与γ-氨丙基三乙氧基硅烷、丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合，得初混物；
(2)将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯搅拌混合，得辅料混合物；
(3)将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物进行混合之后，依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌；最后加入二氧化硫脲，混合得共混物；
(4)将步骤(3)所得的共混物移入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉。
6.根据权利要求5所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：步骤(1)的具体操作方法为：将天然淀粉放入预热至130～150℃、转速为160～180r/min的高速混合机中，之后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌混合15～20min；最后加入丙三醇、偏苯三酸酐三辛酯以及乙酰柠檬酸三丁酯，搅拌混合5～8h，冷却得初混物。
7.根据权利要求5所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：步骤(2)的具体操作方法为：将硬脂酸钙、山梨醇、环氧大豆油、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶以及亚磷酸三乙酯放入预热至30～50℃、转速为80～90r/min的高速混合机中,搅拌混合5～8min；之后将高速混合机加热温度调整为80～100℃，转速控制为160～180r/min，在此条件下混合15～20min，冷却得辅料混合物。
8.根据权利要求5所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：步骤(3)的具体操作方法为：将步骤(2)所得的辅料混合物以及步骤(1)所得的初混物加入高速混合机中，在温度为150～180℃、转速为300-500r/min下搅拌10～15min，之后依次加入润滑剂、马来酸酐接枝POE以及甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合搅拌5～8min；最后加入二氧化硫脲，混合搅拌15～20min，冷却得共混物。
9.根据权利要求5所述的耐热全降解热塑性淀粉的制备方法，其特征在于：步骤(4)的具体操作方法为：将步骤(3)所得的共混物物移入长径比大于48:1的同向双螺杆挤出机料仓中，设置好双螺杆挤出机的工艺温度，待温度达到要求的工艺温度后，恒温30-35min，开启双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的绝对真空度低于10000Pa、主机螺杆转速为100-500rpm，挤出造粒，之后冷却，即得所述全降解热塑性淀粉；
其中，双螺杆挤出机的工艺温度如下表：
10.根据权利要求1-9任意一项所述的耐热全降解热塑性淀粉的应用，其特征在于：作为生物质材料的母料与通用塑料或降解塑料共混加工，制备全新材料。
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