CN109134945A - 一种淀粉基泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种淀粉基泡沫材料及其制备方法，与淀粉基泡沫材料挤出发泡制备工艺来讲，其模压发泡工艺简单，面层具有较高密度，内部孔隙多，并且可以制备形状较为复杂的淀粉基泡沫材料，除此之外，使用橡胶制备泡沫材料的工艺方法，借助于密炼机、开炼机设备实现对淀粉的塑化、组分的共混、材料的成型，研究得到了一种淀粉基泡沫材料的新型制备方法，扩宽了淀粉基泡沫材料的应用。

Description

一种淀粉基泡沫材料及其制备方法

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种物流包装盒内的缓冲物，具体涉及一种淀粉基泡沫材料及其制备方法。

背景技术

现有应用于包装盒中的缓冲物主要以石油为原料，通过挤出、吹塑工艺制成。工艺过程简单，原料聚苯乙烯（EPS），主要来源于石油资源，其价格低廉，生产工艺成熟，已工业化使用。

而目前的产品缺陷很多，比如EPS具有抗老化，防腐蚀等特点，所以在自然界不易腐烂，也不易降解，若深埋，会污染地下水源，破坏土壤结构；若焚烧处理，严重污染空气及大气环境；若回收利用，工作量大，成本高；其次，EPS来源于石油，属于不可再生资源，不可循环使用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种淀粉基泡沫材料及其制备方法，解决现有技术中石油资源的不可再生性，EPS泡沫材料的不可降解性、严重危害水源、大气等，造成了严重的环境问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种淀粉基泡沫材料，按质量百分比包括以下组成：

糊化淀粉：10-30%，

聚乙烯醇PVA：20-50%，

润胀淀粉：90-70%，

塑化剂：35-50%，

蒙脱土：1-5%，

硬脂酸镁：1-3%，

瓜尔胶：1-3%，

偶氮二甲基酰胺：1-5%；

所述的塑化剂为乙二醇、丙三醇、甲酰胺等小分子多元醇或氨基化合物。

所述的淀粉总量为80-100g，糊化淀粉占淀粉总量10-30%，润胀淀粉占淀粉总量90-70%。

一种淀粉基泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将20-50%聚乙烯醇PVA，按照聚乙烯醇水溶液的质量分数为10-30%进行配比，并搅拌均匀，放置于65℃-80℃下溶解得到透明胶黏液体，冷却24h备用，得到处理后聚乙烯醇PVA；

2）将10-30%淀粉，按照淀粉水溶液的质量分数为20-40%进行配比，并搅拌均匀，于70℃-90℃下进行糊化处理，得到透明状的液体胶黏剂，冷却24h备用，制备得到糊化淀粉；

3）另取剩余90-70%淀粉与一定量的塑化剂在高速搅拌机的作用下，搅拌2h，使其混合均匀，密封保存于塑封袋中润胀24h，制备得到润胀淀粉；

4）随后按配方比例中所述的瓜尔胶、硬脂酸镁、蒙脱土、偶氮二甲基酰胺的量称取备用，设置密炼机的温度为110℃-120℃，转速18 r/min，加入润胀淀粉90-70%于密炼室内处理20-30min，随后依次加入处理后聚乙烯醇PVA、糊化淀粉10-30%、备用的蒙脱土、瓜尔胶、硬脂酸镁、偶氮二甲基酰胺于密炼室内处理10min-20min后，取样；

5）将样品于开炼机冷处理，成型后置于自制模具中，与平板硫化机130℃下模压发泡400s，得到淀粉基泡沫材料。

本发明的有益效果是：与淀粉基泡沫材料挤出发泡制备工艺来讲，其模压发泡工艺简单，面层具有较高密度，内部孔隙多，并且可以制备形状较为复杂的淀粉基泡沫材料，除此之外，使用橡胶制备泡沫材料的工艺方法，借助于密炼机、开炼机设备实现对淀粉的塑化、组分的共混、材料的成型，研究得到了一种淀粉基泡沫材料的新型制备方法，扩宽了淀粉基泡沫材料的应用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步叙述。

实施例1

按照发明内容中所述的方法步骤制备淀粉基泡沫材料。

一种淀粉基泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：

1）将20-50%（占总淀粉的比例）聚乙烯醇PVA与一定量的蒸馏水搅拌均匀，放置于65℃-80℃下溶解得到透明胶黏液体，冷却24h备用，得到处理后聚乙烯醇PVA；

2）将10-30%（占总淀粉的比例）淀粉与一定量的蒸馏水搅拌均匀，于70℃-90℃下进行糊化处理，得到透明状的液体胶黏剂，冷却24h备用，制的糊化淀粉；

3）另取90-70%（占总淀粉的比例）淀粉与35-50%（占3）中淀粉的比例）塑化剂在高速搅拌机的作用下，搅拌2h，使其混合均匀，密封保存于塑封袋中润胀24h，制的润胀淀粉；

4）随后按配方比例中所述的1-3%瓜尔胶、1-3%硬脂酸镁、1-5%蒙脱土、1-5%偶氮二甲基酰胺的量称取备用，设置密炼机的温度为110℃-120℃，转速18 r/min，加入润胀淀粉于密炼室内处理20-30min，随后依次加入处理后聚乙烯醇PVA、淀粉、备用的蒙脱土、瓜尔胶、硬脂酸镁、偶氮二甲基酰胺于密炼室内处理10min-20min后，取样；

5）将样品于开炼机冷处理，成型后置于自制模具中，与平板硫化机130℃下模压发泡300s，得到淀粉基泡沫材料。

根据实施例1制备的产品进行检测，泡沫材料检测：密度变化范围0.3-0.6g/cm²、回弹率变化范围40-70%、压缩强度变化范围0.5-2MPa、吸水性变化范围30-60%、3个月降解率变化范围10-20%。

Claims (4)

1.一种淀粉基泡沫材料，其特征在于，按质量百分比包括以下组成：

糊化淀粉：10-30%，

聚乙烯醇PVA：20-50%，

润胀淀粉：90-70%，

塑化剂：35-50%，

蒙脱土：1-5%，

硬脂酸镁：1-3%，

瓜尔胶：1-3%，

偶氮二甲基酰胺：1-5%。

2.根据权利要求1所述的一种淀粉基泡沫材料，其特征在于，所述的塑化剂为乙二醇、丙三醇、甲酰胺等小分子多元醇或氨基化合物。

3.据权利要求1所述的一种淀粉基泡沫材料，其特征在于，所述的淀粉总量为80-100g，糊化淀粉占淀粉总量10-30%，润胀淀粉占淀粉总量90-70%。

4.一种淀粉基泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将20-50%聚乙烯醇PVA，按照聚乙烯醇水溶液的质量分数为10-30%进行配比，并搅拌均匀，放置于65℃-80℃下溶解得到透明胶黏液体，冷却24h备用，得到处理后聚乙烯醇PVA；

2）将10-30%淀粉，按照淀粉水溶液的质量分数为20-40%进行配比，并搅拌均匀，于70℃-90℃下进行糊化处理，得到透明状的液体胶黏剂，冷却24h备用，制备得到糊化淀粉；

3）另取剩余90-70%淀粉与一定量的塑化剂在高速搅拌机的作用下，搅拌2h，使其混合均匀，密封保存于塑封袋中润胀24h，制备得到润胀淀粉；

4）随后按配方比例中所述的瓜尔胶、硬脂酸镁、蒙脱土、偶氮二甲基酰胺的量称取备用，设置密炼机的温度为110℃-120℃，转速18 r/min，加入润胀淀粉90-70%于密炼室内处理20-30min，随后依次加入处理后聚乙烯醇PVA、糊化淀粉10-30%、备用的蒙脱土、瓜尔胶、硬脂酸镁、偶氮二甲基酰胺于密炼室内处理10min-20min后，取样；

5）将样品于开炼机冷处理，成型后置于自制模具中，与平板硫化机130℃下模压发泡400s，得到淀粉基泡沫材料。