CN109867850B - 一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料包装膜领域，公开了一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法。包括如下制备过程：（1）将淀粉微粒、钛酸酯偶联剂、醇溶液、无机多孔微球混合并超声分散，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；（2）将无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中浸渍处理后干燥，得到改性淀粉填充料；（3）将聚乙烯、乙烯‑丙烯酸共聚物、乙烯‑乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂、改性淀粉填充料混合挤出造粒，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料。本发明制得的塑料母料，提升了淀粉的耐热性，拓宽了加工温度范围，降低了温度敏感性，并且淀粉在基体中的流动性好，还可防止水分与淀粉接触，改善了后期耐水性。

Description

一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法

技术领域

本发明涉及塑料包装膜领域，公开了一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法。

背景技术

随着塑料工业的快速发展，塑料制品被一次性广泛应用，结果给环境带来了严重的污染，即塑料不易分解也不易回收，塑料废弃物成为污染环境的有害垃圾，对土壤、海洋以及空气的污染巨大，导致了破坏生态平衡的后果。因此，具有降解能力的可降解塑料，由于其在降解后不会带来有危害的产物，不会对生态环境造成污染，受到普遍关注。

目前，可降解塑料主要有目前主要有：（1）可生物降解的合成高分子材料；（2）可生物降解聚酯塑料；（3）利用植物中多糖类的淀粉、纤维素和木质素等，动物中的壳聚糖、聚氨基葡萄糖、动物胶以及海洋生物的藻类等，与可生物降解聚合物共混制得的完全生物降解塑料。其中，淀粉类降解塑料产量占总降解塑料量的2/3，是应用最为广泛的可降解塑料。

淀粉是大米、玉米、小麦和薯类等作物的主要成分，其在各种环境中都具有完全生物降解能力，当淀粉分子降解后，形成CO₂气体，不对周围环境产生副作用，再者淀粉每年产量大，来源广泛，价格低廉，在一定的工艺条件下，具有热塑性，所用加工设备简单。因此，淀粉在开发具有生物降解性产品方面，具有潜在的优势，受到较多关注。

中国发明专利申请号200810064855.5公开了一种多功能生物降解淀粉基母料及其生产方法,淀粉基母料由下列重量份的原料构成:淀粉60~80份、复合偶联剂0.5~3份、茂金属聚烯烃1~3份、聚乙烯1~5份、聚丙烯1~5份、润滑剂0.3~1份、吸湿剂5~10份、热稳定剂0.3~1份、交联剂0.3~1.5份。

中国发明专利申请号201510594965.2公开了种聚乙烯淀粉生物降解塑料膜，聚乙烯淀粉生物降解塑料膜由以下重量比的成分组成：聚乙烯80~100份、淀粉20~50份、偶联剂0.2~0.5份、抗氧剂0.3~0.5份、增溶剂0.5~2份。聚乙烯淀粉生物降解塑料膜的制备方法包括以下步骤：（1）原料混合：将聚乙烯、淀粉、偶联剂、抗氧剂、增溶剂按重量比例进行混合；（2）塑化：用密炼机进行塑化处理；（3）挤出机造粒；（4）吹膜成型。

根据上述，现有方案中的淀粉基可降解塑料主要存在以下缺陷：力学性能仍存在缺陷，耐热性能差，不能反复加工；加工方法复杂，加工温度范围窄，对温度极为敏感；耐水性差，从而更加导致耐候性差；而正因为传统的淀粉基降解塑料存在的诸多缺陷，限制了其大规模推广应用。

发明内容

目前应用较广的淀粉基可降解塑料在加工过程中易产生热降解，并且存在后期耐水性差的问题，影响了淀粉基可降解塑料的发展应用，本发明提出了一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法，可有效解决上述技术问题。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，制备的具体过程为：

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为10~80μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理3~6h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料。

淀粉选择常见农作物种子或块茎中的淀粉即可。作为本发明的优选，所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉中的至少一种；

偶联剂选择钛酸酯偶联剂，由于钛酸酯偶联剂能在无机物界面与自由质子（H⁺）反应，形成有机单分子层，由于界面不形成多分子层，并且利用钛酸酯偶联剂的特殊化学构造，生成的低表面能使得粘度大大降低；特别是通过钛酸酯偶联剂的改性，可增强钛酸钙的用量，提高对复合塑料的补强作用。作为本发明的优选，所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯 、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯中的至少一种；

优选的，所述无机多孔微球为多孔玻璃微珠、球形硅藻土、多孔陶瓷微球中的至少一种；

增塑剂中，外增塑剂是一种低分子量的化合物或聚合物，将其添加在需要增塑的聚合物内，可增加聚合物的塑性；外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物，通常不与聚合物起化学反应，和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液；外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，因此，本发明选择外增塑剂中的邻苯类增塑剂。作为本发明的优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的至少一种。

优选的，步骤（1）所述醇溶液中，醇的质量为水质量的60~90%，其中，醇可为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、异丙醇中的至少一种。

本发明采用超声分散处理含淀粉微粒、无机多孔微球、钛酸酯偶联剂的体系，可使淀粉微粒均匀负载于无机多孔微球的孔穴中。作为本发明的优选，步骤（1）所述超声分散处理的超声波频率为25~35kHz，功率密度为0.3~0.4W/cm²，时间为60~80min。

优选的，步骤（1）中各原料按照质量分数计，淀粉10~20%、钛酸酯偶联剂1~3%、醇溶液47~69%、无机多孔微球20~30%。

通过用无机多孔微球负载足量淀粉微粒后用二氧化硅凝胶封装，利用无机多孔微球和二氧化硅凝胶的高耐热性，可有效提升淀粉复合材料的耐热性，防止在高温加工时对淀粉产生影响，拓宽加工温度范围，降低温度敏感性；进一步无机多孔微球可改善淀粉在塑料基体中的流动性，同时避免后续加工中淀粉因强烈的螺杆剪切而发生降解；更进一步的，可防止水分与淀粉接触，得到的改性淀粉填充料制成的包装膜，具有良好的耐水性的作用。作为本发明的优选，步骤（2）所述二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的200~400%。

优选的，步骤（2）所述热气流分散干燥中，气流速度为8~10L/s，气流温度为80~100℃，干燥时间为50~60min

优选的，步骤（3）所述双螺杆挤出机的螺杆直径为20~30mm，长径比为30~40:1，挤出过程中，螺杆转速为80~120r/min，挤出温度为170~176℃。

优选的，步骤（3）中各原料按照质量分数计，聚乙烯14~38%、乙烯-丙烯酸共聚物10~14%、乙烯-乙烯醇共聚物10~14%、羟甲基纤维素5~8%、纳米碳酸钙8~12%、增塑剂4~8%、改性淀粉填充料25~30%。

由上述方法制备得到的一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料，其制得的塑料制品不但具有良好的耐热性，可避免加工过程中的热降解，而且具有良好的耐水性。通过测试，制备的塑料母料制成的可降解塑料膜的起始分解温度为290~300℃，24h吸水率为0.2~0.6%。

本发明提供的一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法，将淀粉充分干燥后研磨为微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散，再加入无机多孔微球，超声分散，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，再升温烘干；将该无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中浸渍，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；称取原料包括聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂等与改性淀粉填充料混合均匀，然后将其投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，即可。

本发明提供了一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料及制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：

1、提出了采用球形多孔载体负载淀粉微粒后用二氧化硅凝胶封装制备淀粉基可降解包装膜用塑料母料的方法。

2、通过用球形多孔载体负载足量淀粉微粒后用二氧化硅凝胶封装，提升了淀粉的耐热性，防止在高温加工时对淀粉产生影响，拓宽了加工温度范围，降低了温度敏感性；同时球形载体改善了淀粉在基体中的流动性，同时避免淀粉因强烈的螺杆剪切而降解；而且可防止水分与淀粉接触，对制成的包装膜具有改善后续耐水性的作用。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

实施例1

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为30μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为玉米淀粉；钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯；无机多孔微球为多孔玻璃微珠；醇溶液中，醇的质量为水质量的70%，其中，醇为甲醇；超声分散处理的超声波频率为28kHz，功率密度为0.32W/cm²，时间为75min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉12%、钛酸酯偶联剂1%、醇溶液64%、无机多孔微球23%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理4h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的250%；热气流分散干燥中，气流速度为8.5L/s，气流温度为85℃，干燥时间为58min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为20mm，长径比为30:1，挤出过程中，螺杆转速为90r/min，挤出温度为172℃；各原料组分为，按照质量分数计，聚乙烯32%、乙烯-丙烯酸共聚物11%、乙烯-乙烯醇共聚物11%、羟甲基纤维素6%、纳米碳酸钙9%、增塑剂5%、改性淀粉填充料26%。

实施例1制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

实施例2

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为70μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为木薯淀粉；钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯；无机多孔微球为球形硅藻；醇溶液中，醇的质量为水质量的80%，其中，醇为乙醇；超声分散处理的超声波频率为35kHz，功率密度为0.38W/cm²，时间为65min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉17%、钛酸酯偶联剂3%、醇溶液53%、无机多孔微球27%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理5h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的350%；热气流分散干燥中，气流速度为9.5L/s，气流温度为95℃，干燥时间为52min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为30mm，长径比为40:1，挤出过程中，螺杆转速为110r/min，挤出温度为174℃；各原料组分为，聚乙烯20%、乙烯-丙烯酸共聚物13%、乙烯-乙烯醇共聚物13%、羟甲基纤维素7%、纳米碳酸钙11%、增塑剂7%、改性淀粉填充料29%。

实施例2制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

实施例3

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为80μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为大米淀粉；钛酸酯偶联剂为双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯 ；无机多孔微球为多孔陶瓷微球；醇溶液中，醇的质量为水质量的90%，其中，醇为乙二醇；超声分散处理的超声波频率为35kHz，功率密度为0.4W/cm²，时间为60min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉20%、钛酸酯偶联剂3%、醇溶液47%、无机多孔微球30%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理6h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的400%；热气流分散干燥中，气流速度为10L/s，气流温度为100℃，干燥时间为50min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为30mm，长径比为40:1，挤出过程中，螺杆转速为120r/min，挤出温度为176℃；各原料组分为，按照质量分数计，聚乙烯14%、乙烯-丙烯酸共聚物14%、乙烯-乙烯醇共聚物14%、羟甲基纤维素8%、纳米碳酸钙12%、增塑剂8%、改性淀粉填充料30%。

实施例3制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

实施例4

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为10μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为小麦淀粉；钛酸酯偶联剂为四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯；无机多孔微球为多孔玻璃微珠；醇溶液中，醇的质量为水质量的60%，其中，醇为丙醇；超声分散处理的超声波频率为25kHz，功率密度为0.3W/cm²，时间为80min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉10%、钛酸酯偶联剂1%、醇溶液69%、无机多孔微球20%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理3h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的200%；热气流分散干燥中，气流速度为8L/s，气流温度为80℃，干燥时间为60min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为20mm，长径比为30:1，挤出过程中，螺杆转速为80r/min，挤出温度为170℃；各原料组分为，按照质量分数计，聚乙烯38%、乙烯-丙烯酸共聚物10%、乙烯-乙烯醇共聚物10%、羟甲基纤维素5%、纳米碳酸钙8%、增塑剂4%、改性淀粉填充料25%。

实施例4制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

实施例5

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为50μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为玉米淀粉；钛酸酯偶联剂为异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯；无机多孔微球为球形硅藻土；醇溶液中，醇的质量为水质量的80%，其中，醇为异丙醇；超声分散处理的超声波频率为30kHz，功率密度为0.35W/cm²，时间为70min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉15%、钛酸酯偶联剂2%、醇溶液58%、无机多孔微球25%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理4.5h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的300%；热气流分散干燥中，气流速度为9L/s，气流温度为90℃，干燥时间为55min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，长径比为35:1，挤出过程中，螺杆转速为100r/min，挤出温度为173℃；各原料组分为，按照质量分数计，聚乙烯26%、乙烯-丙烯酸共聚物12%、乙烯-乙烯醇共聚物12%、羟甲基纤维素6%、纳米碳酸钙10%、增塑剂6%、改性淀粉填充料28%。

实施例5制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

实施例6

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为40μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；

淀粉为木薯淀粉；钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯；无机多孔微球为多孔陶瓷微球；醇溶液中，醇的质量为水质量的70%，其中，醇为甲醇；超声分散处理的超声波频率为35kHz，功率密度为0.3W/cm²，时间为70min；各原料组分为，按照质量分数计，淀粉16%、钛酸酯偶联剂3%、醇溶液56%、无机多孔微球26%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理5h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒并封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；

二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的350%；热气流分散干燥中，气流速度为9L/s，气流温度为95℃，干燥时间为54min；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；

增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯；双螺杆挤出机的螺杆直径为25mm，长径比为351，挤出过程中，螺杆转速为110r/min，挤出温度为1704℃；各原料组分为，按照质量分数计，聚乙烯27%、乙烯-丙烯酸共聚物13%、乙烯-乙烯醇共聚物12%、羟甲基纤维素6%、纳米碳酸钙9%、增塑剂6%、改性淀粉填充料27%。

实施例6制得的塑料母料，其制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

对比例1

对比例1没有添加二氧化硅水凝胶，其他条件和实施例6相同，制得的塑料母料制成的可降解塑料膜的起始热分解温度及24h吸水率如表1所示。

上述性能指标的测试方法为：

起始热分解温度：将本发明制得的塑料母料制成标准试样，采用TGA热重分析系统在氮气保护下进行测试，升温速度为20℃/min，测试热失重5%的温度，记为起始热分解温度。

24h吸水率：参照GB/T1034-2008标准，将本发明制得的塑料母料制成25mm×20mm的薄膜试验样品，充分干燥后称取初始重量M₀，然后浸泡于蒸馏水中24h，取出后擦干，再次称取质量M_i，计算吸水率=（M_i-M₀）/M₀×100%。

表1：

Claims (7)

1.一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于，制备的具体过程为：

（1）先将淀粉充分干燥后研磨至粒径为10~80μm的微粒，然后加入钛酸酯偶联剂和醇溶液分散均匀，再加入无机多孔微球，超声分散处理，使淀粉微粒负载在无机多孔微球的孔穴中，最后升温至60℃烘干，得到负载淀粉微粒的无机多孔微球；各原料按照质量分数计，淀粉10~20%、钛酸酯偶联剂1~3%、醇溶液47~69%、无机多孔微球20~30%；

（2）先将步骤（1）得到的负载淀粉微粒的无机多孔微球加入二氧化硅水凝胶中，浸渍处理3~6h，然后通过热气流进行分散干燥，使二氧化硅凝胶形成多孔膜将淀粉微粒封装于无机多孔微球内部，得到改性淀粉填充料；所述二氧化硅水凝胶的加入量为负载淀粉微粒的无机多孔微球的200~400%；

（3）先将聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、羟甲基纤维素、纳米碳酸钙、增塑剂与步骤（2）得到的改性淀粉填充料混合均匀，然后将得到的混合料投入双螺杆挤出机，挤出成粒料，收集，即得淀粉基可降解包装膜用塑料母料；各原料按照质量分数计，聚乙烯14~38%、乙烯-丙烯酸共聚物10~14%、乙烯-乙烯醇共聚物10~14%、羟甲基纤维素5~8%、纳米碳酸钙8~12%、增塑剂4~8%、改性淀粉填充料25~30%。

2.根据权利要求1所述一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于：

所述淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉中的至少一种；

所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酰基钛酸异丙酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯 、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯中的至少一种；

所述无机多孔微球为多孔玻璃微珠、球形硅藻土、多孔陶瓷微球中的至少一种；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述醇溶液中，醇的质量为水质量的60~90%，其中，醇为甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述超声分散处理的超声波频率为25~35kHz，功率密度为0.3~0.4W/cm²，时间为60~80min。

5.根据权利要求1所述一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述热气流分散干燥中，气流速度为8~10L/s，气流温度为80~100℃，干燥时间为50~60min。

6.根据权利要求1所述一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述双螺杆挤出机的螺杆直径为20~30mm，长径比为30~40:1，挤出过程中，螺杆转速为80~120r/min，挤出温度为170~176℃。

7.权利要求1~6任一项所述方法制备得到的一种淀粉基可降解包装膜用塑料母料。