CN112175247A - 一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物塑料领域,公开了一种微细淀粉‑热塑性无机粉体降解塑料母料及制备方法。通过将纳米无机粉体的微孔形成聚合物,使无机粉体满足高温时反复的热加工具有良好的热塑性,并进一步将聚合物嵌合改性无机粉体与已经微细化的淀粉再次通过高剪切研磨分散机进行复合,在强大的剪切力和摩擦力的作用下,已经微细化的淀粉得到进一步细化并和聚合物嵌合改性无机粉体形成均匀分散。由于二次细化后的淀粉比表面积迅速增大,表面能迅速增高,并且二次细化的淀粉和聚合物嵌合改性无机粉体彼此能够均匀分散不团聚,聚合物嵌合改性白炭黑紧密结合在淀粉微细颗粒表面,能够有效地维持淀粉无定形化,持久地抑制淀粉重结晶。
Description
技术领域
本发明涉及生物塑料领域,具体涉及一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料及制备方法。
背景技术
近些年来,国家大力推进环保产品,鼓励再生生物质能的利用和降解塑料推广应用,开始禁止生产、销售和使用一次性不可降解塑料制品。因此,生物降解塑料存在巨大替代市场空间。在众多生物质塑料中,淀粉塑料具有可生物降解性,是生物降解塑料中的重要材料之一,淀粉塑料主要以可再生的低成本淀粉为主要原料,在各类包装塑料制品中使用量巨大。目前的淀粉塑料已初步具备规模化生产和使用能力,制备工艺相对稳定,原料来源稳定。
淀粉塑料尽管弥补了目前生物塑料成本高的不足,但是淀粉塑料的关键原料淀粉的热塑化处理目前进展缓慢,仍存在一定问题。
中国发明专利CN201510900000.1公开了一种可生物降解增强淀粉塑料的制备方法。该淀粉塑料包括天然淀粉(Starch)5~90%、聚乙烯醇(PVA)10~90%、塑化剂10~50%。先用不饱和酸(酐)对淀粉和聚乙烯醇分别进行酯化。酯化后的淀粉和聚乙烯醇同时或分别分散于分散介质中,以过氧化二苯甲酰(BPO)、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以苯乙烯、丙烯酸酯等乙烯基单体为接枝单体进行接枝改性。
中国发明专利CN201310073649.1公开了一种可生物降解塑料的制备方法,包括步骤为:将溶于水的高碘酸钾滴加到大米淀粉中并搅拌,在40-50℃下反应8-10小时,反应结束后过滤、干燥并粉碎得到固体颗粒;将所述固体颗粒和甘油在高速混合机中混合,再通过单螺杆挤出机塑化挤出,造粒并通过二次加工得到可生物降解塑料。
中国发明专利CN201110354440.3公开了一种一次性使用可控完全降解塑料包装袋及其制备方法,按重量份计是由以下的原料经熔融共混挤出吹膜而成:聚乙烯醇20~45份,淀粉72~87份,小分子增塑剂10~20份,改性无机纳米助剂,0.2~2份,抗氧化剂0.5~1.5份,增容剂0.5~3份,无机填料8~15份,紫外线吸收剂0.1~1份,颜料0.1~1份。其配方在采用了易与淀粉形成氢键的小分子增塑剂的同时,又添加一定量的经表面处理过的无机纳米助剂。
由于淀粉其分子链上含有大量的羟基,分子链间有很强的氢键结合,因此不具有热塑性,成型加工困难,耐水性差。目前的淀粉塑料的关键是淀粉热塑化处理,主要是通过利用糊化、极性小分子渗透等破坏淀粉的结晶结构,使淀粉分子变构处理,使其分子无序化,形成具有热塑性的淀粉。然而,在利用小分子增塑剂处理淀粉热塑化的同时,引入的极性小分子水、甘油等会影响淀粉塑料的热加工稳定性,容易挥发,导致淀粉塑料在高温时变黄,难以二次热加工。另外,由于极性小分子增塑剂的引入,致使淀粉塑料的耐水性变差,制备的淀粉塑料制品容易吸潮。
中国发明专利CN201010168047.0公开了一种生物淀粉降解塑料母粒,其配方中选用生物细化淀粉,生物细化淀粉采用薯类、玉米为原材料制成的细化至800-1200目的细化淀粉。生产时,通过淀粉细化工序、淀粉高速混合工序制成生物淀粉降解塑料母粒,并利用该母粒制成降解塑料制品。其淀粉细化工序中淀粉和硬脂酸在常温下于高混锅中低速搅拌2min,转速调至高速搅拌3min,转速调至低速后放料,将混合好的料转入细化机中,分级转速:1000r/min, 细化至1200目以上;淀粉高速混合工序中,首先准确称取物料,甘油和乙二醇称好后混和均匀,待用,将淀粉加入高混机内,然后加入增塑剂,启动高混机,高混机中速运转 5min切换成高速运转5min后转入中速运行。其采用物理破碎的方式处理淀粉外,仍然引入了小分子增塑剂。
与传统的小分子增塑剂处理淀粉相比,利用物理破碎细化的方法可使淀粉颗粒形状发生较大变化,而且淀粉的许多物性也随之改变,如比表面积增加、分子整体结构松弛、结晶度下降、分子量降低等,从而使淀粉的无序化程度增加,这对于将使淀粉利用微细化加工为用于淀粉塑料的材料尤为重要。淀粉细化,一方面可以消除或降低淀粉的结晶结构,使淀粉结构无序化,另一方面避免了引入小分子增塑剂增塑淀粉,防止增塑剂对淀粉的负面影响。但是,由于细化淀粉难以从根本上降低淀粉的结晶度,淀粉容易重新结晶,因此,细化淀粉的热塑性较差,需要使用较多的热塑性聚合物来辅助细化淀粉的加工,而在制备淀粉降解塑料母料时不希望采用较多的树脂。
发明内容
为了使微细化淀粉用于降解塑料具有良好的热加工性,本发明提出了一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料及制备方法,通过将纳米无机粉体的微孔形成聚合物,使无机粉体满足高温时反复的热加工具有良好的热塑性,并进一步将聚合物嵌合改性无机粉体与已经微细化的淀粉再次通过高剪切研磨分散机进行复合,在强大的剪切力和摩擦力的作用下,已经微细化的淀粉得到进一步细化并和聚合物嵌合改性无机粉体形成均匀分散。由于二次细化后的淀粉比表面积迅速增大,表面能迅速增高,并且二次细化的淀粉和聚合物嵌合改性无机粉体彼此能够均匀分散不团聚,聚合物嵌合改性白炭黑紧密结合在淀粉微细颗粒表面,能够有效地维持淀粉无定形化,持久地抑制淀粉重结晶。二次细化后的微细化淀粉和聚合物嵌合改性无机粉体复合,挤出造粒得到一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。
本发明通过以下技术方案达到上述目的:
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其特征在于具体制备方法如下:
(1)将淀粉与硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂混合,微细化至90%粒径为2μm以下,备用;
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应30-60min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行高剪切研磨,得到复合料;
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。
优选的,步骤(1)中所述豌豆淀粉选用产地为甘肃的恒星牌豌豆淀粉(由甘肃恒星淀粉食品有限公司提供)或产地为上东烟台的双塔牌豌豆淀粉(由烟台双塔食品股份有限公司提供)。
优选的,步骤(1)中所述硬脂酸选用1801硬脂酸;所述聚乙烯蜡选用成都祥和203X聚乙烯蜡;所述偶联剂选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂。
优选的,步骤(1)中所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为:100:3-6:1-3:0.5-0.8。
优选的,步骤(1)中所述微细化采用涡旋气流微细化机,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm;得到的微细化淀粉90%粒径为2μm以下。
优选的,步骤(2)中所述纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:15-20:0.03-0.08。
优选的,步骤(2)中所述纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%;纳米气相白炭黑不但具有较高的比表面积,而且孔隙丰富,吸附性能优异,通过吸附苯乙烯然后聚合,使纳米气相白炭黑的微孔牢固镶嵌聚苯乙烯,从而使较少的聚苯乙烯即可使纳米白炭黑在热加工时具有流动性,从而得到热塑性无机粉体。需要说明的是,纳米白炭黑自身不会具有热塑性,其热塑性是依靠镶嵌的聚苯乙烯的热流动性而产生的。
优选的,步骤(2)中所述引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)或偶氮二异丁腈(AIBN)。
优选的,步骤(2)中所述高剪切研磨为高剪切研磨分散机,是由电动机通过皮带传动带动转子与相配的定子作相对的高速旋转,物料通过本身的重量透过间隙,受到强大的剪切力、摩擦力使物料被有效地分散和粉碎,从而使纳米气相白炭黑掺入并结合在淀粉微细颗粒表面,得到的复合物。优选的高剪切研磨分散机的转速为5000-8000rpm。这种高剪切研磨分散机在对微细化淀粉进行二次细化的同时能够有效地使聚合物嵌合改性无机粉体材料均匀分散在微细化淀粉中,并均匀地结合在二次细化的微细化淀粉表面,保持微细化淀粉的无定形化,有效抑制微细化淀粉的重结晶。高剪切研磨分散机的作用是使微细化淀粉二次细化赋予其高比表面积和表面能的同时促进聚合物改性无机粉体在淀粉表面的均匀分布和紧密结合。经研磨后淀粉颗粒进一步细化,淀粉颗粒由于比表面积增大,表面能也迅速增高,与纳米气相白炭黑结合起到对淀粉颗粒表面进行物理改性的作用,使淀粉结晶结构被破坏不再重结晶,其疏水性、热塑性得到保障。
优选的,步骤(3)中所述复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1-2:10-15。
本发明提供了一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料及其制备方法,与现有技术相比,其突出的特点和优异的效果在于:
为了使微细化淀粉用于降解塑料具有良好的热加工性,本发明首先通过辅助硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂在气流细化及作用下使淀粉细化至微米级,破坏其淀粉结晶结构;进一步将微孔丰富的气相白炭黑吸附苯乙烯并聚合,使气相白炭黑具有热塑性,通过与细化淀粉在高剪切研磨机中研磨分散,在强大的剪切力、摩擦力作用下使物料被有效地分散和粉碎,高剪切研磨分散机在对微细化淀粉进行二次细化的同时能够有效地使聚合物嵌合改性无机粉体材料均匀分散在微细化淀粉中,并均匀地结合在二次细化的微细化淀粉表面,保持微细化淀粉的无定形化,有效抑制微细化淀粉的重结晶。高剪切研磨分散机的作用是使微细化淀粉二次细化赋予其高比表面积和表面能的同时促进聚合物改性无机粉体在淀粉表面的均匀分布和紧密结合,从而使纳米气相白炭黑掺入并结合在淀粉微细颗粒表面,淀粉颗粒由于比表面积增大,表面能也迅速增高,与纳米气相白炭黑结合起到对淀粉颗粒表面进行物理改性的作用,使淀粉破坏的结晶结构不再重结晶,其疏水性、热塑性得到保障。制备的母料用于塑料加工时热稳定性、热塑性良好,由于不使用小分子极性增塑剂,得到的塑料制品不再吸水、析出。
说明书附图
图1-a为实施例1细化淀粉与处理的气相白炭黑在高剪切研磨机中研磨分散的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶图;
图1-b为实施例1细化淀粉与处理的气相白炭黑在高剪切研磨机中研磨分散的复合物用偏光显微镜观察淀粉在7天后的结晶图;
图2-a为对比例2细化淀粉与处理的气相白炭黑没有在高剪切研磨机中研磨分散,而是按照传统方式直接混合,得到的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶图;
图2-b为对比例2细化淀粉与处理的气相白炭黑没有在高剪切研磨机中研磨分散,而是按照传统方式直接混合,得到的复合物用偏光显微镜观察淀粉在7天后的结晶图;
图3-a为对比例3细化淀粉经过高剪切研磨机中研磨分散但只与未经处理的气相白炭黑相复合的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶图;
图3-b为对比例3细化淀粉经过高剪切研磨机中研磨分散但只与未经处理的气相白炭黑相复合的复合物用偏光显微镜观察淀粉在7天后的结晶图。
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
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)将豌豆淀粉与1801硬脂酸、聚乙烯蜡(选用成都祥和203X聚乙烯蜡)、偶联剂(选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂)混合,采用涡旋气流微细化机微细化至90%粒径为2μm以下,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。所述豌豆淀粉选用产地为甘肃的恒星牌豌豆淀粉(由甘肃恒星淀粉食品有限公司提供)所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为100:3:1:0.5。
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入过氧化二苯甲酰(BPO)引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应60min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行采用转速为5000-8000rpm的高剪切研磨分散机进行高剪切研磨,得到复合料。纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:15:0.03。
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1:10。
实施例2
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)将豌豆淀粉与1801硬脂酸、聚乙烯蜡(选用成都祥和203X聚乙烯蜡)、偶联剂(选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂)混合,采用涡旋气流微细化机微细化至90%粒径为2μm以下,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。所述豌豆淀粉选用产地为甘肃的恒星牌豌豆淀粉(由甘肃恒星淀粉食品有限公司提供)所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为100:3.8:1.5:0.58。
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入过氧化二苯甲酰(BPO)引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应52min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行采用转速为5000-8000rpm的高剪切研磨分散机进行高剪切研磨,得到复合料。纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:16.3:0.043。
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1.3:11.5。
实施例3
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)将豌豆淀粉与1801硬脂酸、聚乙烯蜡(选用成都祥和203X聚乙烯蜡)、偶联剂(选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂)混合,采用涡旋气流微细化机微细化至90%粒径为2μm以下,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。所述豌豆淀粉选用产地为甘肃的恒星牌豌豆淀粉(由甘肃恒星淀粉食品有限公司提供)。所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为100:4.5:2:0.65。
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入过氧化二苯甲酰(BPO)引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应46min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行采用转速为5000-8000rpm的高剪切研磨分散机进行高剪切研磨,得到复合料。纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:17.4:0.054。
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1.6:13。
实施例4
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)将豌豆淀粉与1801硬脂酸、聚乙烯蜡(选用成都祥和203X聚乙烯蜡)、偶联剂(选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂)混合,采用涡旋气流微细化机微细化至90%粒径为2μm以下,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。所述豌豆淀粉选用产地为上东烟台的双塔牌豌豆淀粉(由烟台双塔食品股份有限公司提供)。所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为100:5.2:2.5:0.73。
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应37min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行采用转速为5000-8000rpm的高剪切研磨分散机进行高剪切研磨,得到复合料。纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:18.7:0.068。
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1.8:14。
实施例5
一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其具体制备方法如下:
(1)将豌豆淀粉与1801硬脂酸、聚乙烯蜡(选用成都祥和203X聚乙烯蜡)、偶联剂(选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂)混合,采用涡旋气流微细化机微细化至90%粒径为2μm以下,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。所述豌豆淀粉选用产地为上东烟台的双塔牌豌豆淀粉(由烟台双塔食品股份有限公司提供)。所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为100:6:3:0.8。
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应30min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行采用转速为5000-8000rpm的高剪切研磨分散机进行高剪切研磨,得到复合料。纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:20:0.08。
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:2:15。
对比例1
气相白炭黑没有吸附苯乙烯聚合,而是直接与等量的聚苯乙烯复合,聚苯乙烯难以有效地镶嵌在微孔,致使白炭黑的热流动性变差。其余与实施例1中相同。
对比例2
细化淀粉与处理的气相白炭黑没有在高剪切研磨机中研磨分散,而是按照传统方式直接混合使用,其余与实施例1中相同。由于未能使纳米气相白炭黑均匀结合在淀粉微细颗粒表面,微细淀粉存在再结晶,热加工性、热稳定性受影响,同时耐水性变差。
对比例3
细化淀粉与不经处理的气相白炭黑在高剪切研磨机中研磨分散,其余与实施例1中相同。微细淀粉仍然存在再结晶,热加工性、热稳定性变差,耐水性也变差。
1、熔体指数测试:
依据GB/T3682-2000熔融流动指数的测定方法,在175℃、2.16kg条件下测试实施例1-5、对比例1-3得到的降解塑料母料的熔体指数;如表1所示。
将实施例1细化淀粉与处理的气相白炭黑在高剪切研磨机中研磨分散的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶情况,如图1-a所示,淀粉基本无“十”字结晶;图1-b为实施例1细化淀粉与处理的气相白炭黑在高剪切研磨机中研磨分散的复合物陈放7天后的偏光显微镜图,淀粉基本无“十”字结晶,无再结晶现象。
2、结晶度测试:
将对比例2处理的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶情况,图2-a为对比例2细化淀粉与处理的气相白炭黑没有在高剪切研磨机中研磨分散,而是按照传统方式直接混合,得到的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶图;“十”字结晶较少;图2-b为对比例2细化淀粉与处理的气相白炭黑没有在高剪切研磨机中研磨分散,放置7天得到的复合物用偏光显微镜观察,出现较多“十”字结晶,存在再结晶现象。
将对比例3处理的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶情况,图3-a为对比例3细化淀粉经过高剪切研磨机中研磨分散但只与未经处理的气相白炭黑相复合的复合物用偏光显微镜观察淀粉结晶图,“十”字结晶较少;图3-b为放置7天得到的复合物用偏光显微镜观察,出现较多“十”字结晶,存在再结晶现象。
3、耐水性能测试:
将实施例1-5、对比例1-3得到的降解塑料母料粒料在水中浸泡24h,观察粒料变化情况,如表1所示。
表1:
样 品 | 熔体指数(g/10min)175℃、2.16kg | 水中浸泡24h |
实施例1 | 3.42 | 粒料无变形 |
实施例2 | 3.38 | 粒料无变形 |
实施例3 | 3.41 | 粒料无变形 |
实施例4 | 3.39 | 粒料无变形 |
实施例5 | 3.41 | 粒料无变形 |
对比例1 | 2.22 | 粒料溶胀变形 |
对比例2 | 1.05 | 粒料出现溶胀 |
对比例3 | 0.73 | 粒料溶胀变形 |
Claims (10)
1.一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料的制备方法,其特征在于具体制备方法如下:
(1)将淀粉与硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂混合,微细化至90%粒径为2μm以下,备用;
(2)将纳米气相白炭黑与苯乙烯混合,然后加入引发剂高速分散均匀,加入分散剂移入恒温搅拌釜,在80-90℃高速搅拌反应30-60min,放料,得到热塑性无机粉体;冷却后与步骤(1)得到的微细化淀粉进行高剪切研磨,得到复合料;
(3)将步骤(3)得到的复合料与润滑剂、基体树脂混和分散,送入螺杆挤出机挤出、风冷模面切粒,得到微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。
2.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述淀粉选用豌豆淀粉,所述硬脂酸选用1801硬脂酸,所述聚乙烯蜡选用成都祥和203X聚乙烯蜡,所述偶联剂选用重庆嘉士泰F-1铝酸酯型偶联剂。
3.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述淀粉、硬脂酸、聚乙烯蜡、偶联剂的配合质量比为:100:3-6:1-3:0.5-0.8。
4.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述微细化采用涡旋气流微细化机,主机转速控制在1200-1400rpm,分级转速控制在900-1000rpm。
5.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述纳米气相白炭黑、苯乙烯、引发剂的加入量为100:15-20:0.03-0.08。
6.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述纳米气相白炭黑粒径小于300nm,孔隙率大于45%。
7.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)或偶氮二异丁腈(AIBN)。
8.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:所述高剪切研磨为高剪切研磨分散机。
9.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述复合料、润滑剂、基体树脂以质量比100:1-2:10-15。
10.根据权利要求1~9任一项所述方法制备得到的一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料。
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CN202011116492.2A CN112175247A (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 一种微细淀粉-热塑性无机粉体降解塑料母料及制备方法 |
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