CN113881111A - 一种用于塑料填充的热塑性玉米淀粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于塑料加工领域，提供了一种用于塑料填充的热塑性玉米淀粉及其制备方法，该热塑性玉米淀粉包括按重量份数计算的组分：玉米淀粉500～700份、甘油100～200份、山梨醇100～200份、聚乙烯醇10～20份、乙酰柠檬酸三丁酯50～100份、硬脂酸5～50份、润滑剂5～20份。本发明制备方法简单，可工业化生产，能耐一定高温，可用于塑料填充和生物可降解塑料中，节约成本且环保无污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于塑料填充的热塑性玉米淀粉的制备方法。
背景技术
近年来传统塑料因质量轻、性能好、使用方便而在日常生活中得到广泛的应用，但是普通的塑料会产生白色污染。基于这个冲突点，可降解的淀粉塑料受到社会各界的广泛关注。淀粉作为一种天然高分子材料，本身不具有可塑性，因此需要我们通过改性来实现淀粉的可塑性，普通的塑化淀粉往往使用甘油，乙二醇这一类进行改性，改性后的塑化淀粉机械性能不够稳定而且耐热性能差极易反生。因此制备出机械性能优异耐高温又可以降解的塑化淀粉仍然是淀粉塑料研究的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热塑性玉米淀粉的制备方法及其应用。
本发明的目的通过如下技术手段实现：一种热塑性玉米淀粉，按照重量份数计算原料比例：玉米淀粉500～700份、甘油100～200份、山梨醇100～200份、聚乙烯醇10～20份、乙酰柠檬酸三丁酯50～100份、硬脂酸5～50份、润滑剂5～20份。
所述的热塑性玉米淀粉的制备方法包括以下制备步骤：
（1）首先将玉米淀粉和甘油、乙酰柠檬酸三丁酯搅拌10min,后加入山梨醇、聚乙烯醇、硬脂酸和润滑剂继续混合10min密封静置；
将步骤（1）静置的共混物放入双螺杆挤出机挤出造粒，即可得到所述热塑性玉米淀粉。
所述的热塑性玉米淀粉可以用于通用塑料或者可降解塑料的填充，也可单独用于制备淀粉塑料。
比较现有的塑化淀粉制备方法，本发明的创新点在于：1.增塑效果比较好，制备出来的塑化淀粉用于可降解塑料的填充体，可以有效的降低工业成本，产生更多的经济效益。
2.采用多种增塑剂协同作用，既有小分子增塑剂甘油、山梨醇又有大分子增塑剂聚乙烯醇，其中小分子增塑剂提高材料的断裂伸长率，大分子增塑剂提高材料的拉伸强度。这样可以有效提高塑化淀粉的机械性能和稳定性。
具体实施方式
实施例1
一种热塑性玉米淀粉，按照重量份数计算原料如下：玉米淀粉600份、甘油130份、山梨醇130份、乙酰柠檬酸三丁酯50份、硬脂酸10份、润滑剂10份。
适当比例的甘油、山梨醇、乙酰柠檬酸三丁酯对玉米淀粉进行化学改性，减少淀粉中的羟基，改变原有的结构起到塑化淀粉增塑剂的作用，并且提高塑化淀粉的热稳定性。
所述的热塑性玉米淀粉的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）首先将600g玉米淀粉放入120r/min的高速搅拌机中，然后加入130g甘油、50g乙酰柠檬酸三丁酯搅拌10min,待混合均匀后再加入130g山梨醇、10g硬脂酸继续搅拌10min,待搅拌均匀后冷却密封静置；
（2）将步骤（1）静置的共混物加入10g硅酮母粒混合均匀然后放入长径比40：1的同向双螺杆挤出机喂料漏斗中，设置各区间温度为一区：146℃、二区：148℃、三区：150℃、四区：151℃、五区：151℃、六区：150℃、七区：148℃、八区：148℃，恒温半个小时开启螺杆挤出造粒，主机转速设定为60rpm，喂料转速设定4rpm，造粒结束冷却静置得到热塑性玉米淀粉颗粒。
将制备的热塑性玉米淀粉进行XRD检测和DSC测试，然后测试塑化淀粉的力学性能和熔融指数等性能指标。接着就可以将塑化淀粉用于聚乳酸PBAT这些可生物降解类塑料中作为填充体，进而节省原料成本。
实施例2
一种热塑性玉米淀粉，按照重量份数计算原料如下：玉米淀粉600份、甘油130份、山梨醇130份、聚乙烯醇16份、硬脂酸10份、润滑剂10份。
适当比例的甘油、山梨醇、聚乙烯醇对玉米淀粉进行化学改性，减少淀粉中的羟基，改变原有的结构起到塑化淀粉增塑剂的作用，并且提高塑化淀粉的热稳定性。
所述的热塑性玉米淀粉的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）首先将600g玉米淀粉放入120r/min的高速搅拌机中，然后加入130g甘油、16g聚乙烯醇搅拌10min,待混合均匀后再加入130g山梨醇、10g硬脂酸继续搅拌10min,待搅拌均匀后冷却密封静置；
（2）将步骤（1）静置的共混物加入10g硅酮母粒混合均匀然后放入长径比40：1的同向双螺杆挤出机喂料漏斗中，设置各区间温度为一区：146℃、二区：148℃、三区：150℃、四区：151℃、五区：151℃、六区：150℃、七区：148℃、八区：148℃，恒温半个小时开启螺杆挤出造粒，主机转速设定为60rpm，喂料转速设定4rpm，造粒结束冷却静置得到热塑性玉米淀粉颗粒。
将制备的热塑性玉米淀粉进行XRD检测和DSC测试，然后测试塑化淀粉的力学性能和熔融指数等性能指标。接着就可以将塑化淀粉用于聚乳酸PBAT这些可生物降解类塑料中作为填充体，进而节省原料成本。
实施例3
一种热塑性玉米淀粉，按照重量份数计算原料如下：玉米淀粉600份、甘油130份、山梨醇130份、乙酰柠檬酸三丁酯50份、聚乙烯醇16份、硬脂酸10份、润滑剂10份。
适当比例的甘油、山梨醇、聚乙烯醇对玉米淀粉进行化学改性，减少淀粉中的羟基，改变原有的结构起到塑化淀粉增塑剂的作用，并且提高塑化淀粉的热稳定性。
所述的热塑性玉米淀粉的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）首先将600g玉米淀粉放入120r/min的高速搅拌机中，然后加入130g甘油、16g聚乙烯醇搅拌10min,待混合均匀后再加入130g山梨醇、乙酰柠檬酸三丁酯50g、10g硬脂酸继续搅拌10min,待搅拌均匀后冷却密封静置；
（2）将步骤（1）静置的共混物加入10g硅酮母粒混合均匀然后放入长径比40：1的同向双螺杆挤出机喂料漏斗中，设置各区间温度为一区：146℃、二区：148℃、三区：150℃、四区：151℃、五区：151℃、六区：150℃、七区：148℃、八区：148℃，恒温半个小时开启螺杆挤出造粒，主机转速设定为60rpm，喂料转速设定4rpm，造粒结束冷却静置得到热塑性玉米淀粉颗粒。
将制备的热塑性玉米淀粉进行XRD检测和DSC测试，然后测试塑化淀粉的力学性能和熔融指数等性能指标。接着就可以将塑化淀粉用于聚乳酸PBAT这些可生物降解类塑料中作为填充体，进而节省原料成本。
Claims (6)
1.一种用于塑料填充的热塑性玉米淀粉的制备方法，其特征在于：它包括以下工艺步骤：
（1）首先将玉米淀粉放入120r/min的高速搅拌机中，然后加入甘油、乙酰柠檬酸三丁酯搅拌10min,待混合均匀后再加入山梨醇、聚乙烯醇、硬脂酸和润滑剂继续搅拌10min,待搅拌均匀后冷却密封静置；
（2）将步骤（1）静置的共混物放入长径比40：1的同向双螺杆挤出机喂料漏斗中，设置各区间温度为一区：146℃、二区：148℃、三区：150℃、四区：151℃、五区：151℃、六区：150℃、七区：148℃、八区：148℃，待各区温度升温到设定值后恒温半个小时开启螺杆挤出造粒，主机转速设定为60rpm，喂料转速设定4rpm，造粒结束冷却静置得到热塑性玉米淀粉。
2.如权利要求1所述制备的热塑性玉米淀粉，其特征在于：试验中用到的玉米淀粉应提前干燥静置，以排除空气中水分吸湿的影响。
3.如权利要求1（1）所述制备的热塑性玉米淀粉使用的聚乙烯醇为含量0.1%水溶液配制而成，在与淀粉混合均匀后需要静置12～24h然后进行双螺杆挤出造粒。
4.如权利要求1（1）所述制备的热塑性玉米淀粉使用的增塑剂是甘油、山梨醇、聚乙烯醇、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或者几种。
5.如权利要求1（1）所述制备的热塑性玉米淀粉使用的润滑剂为硅酮母粒或者树枝状聚合物类型的润滑剂中的一种，通过外润滑增加塑化玉米淀粉的流动性，方便挤出造粒的进行。
6.如权利要求1（2）所述制备的热塑性玉米淀粉挤出时应该设定好预混物的进料速度，喂料速度控制在20～40g/min,防止预混物堵塞在进料口进而影响挤出。
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| CN202111146571.2A CN113881111A (zh) | 2021-09-28 | 2021-09-28 | 一种用于塑料填充的热塑性玉米淀粉及其制备方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114456448A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-10 | 江苏富氧岛新材料有限公司 | 一种热塑性淀粉及其生产工艺 |
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2021
- 2021-09-28 CN CN202111146571.2A patent/CN113881111A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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