CN114181451A - 一种矿物基降解塑料母料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能塑料领域，提供一种矿物基降解塑料母料及制备方法。采用如下步骤：（1）将淀粉浆部分液化，得到预处理淀粉；（2）将硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡、淀粉基乳化剂、预处理淀粉高速分散，得到淀粉乳；（3）使微米级矿物粉吸附淀粉乳得到复合矿物粉；（4）将复合矿物粉与载体树脂混合挤出造粒得到一种矿物基降解塑料母料。本发明制备的矿物基降解塑料母料具有较好的降解性，耐热性能优异，与聚合物的相容性较好，在高添加量使用母料时，对强度的损失较小，制备工艺简单，对设备无特殊要求，在常规塑料加工设备即可完成，适合于规模化推广应用。

Description

一种矿物基降解塑料母料及制备方法
技术领域
本发明属于功能塑料领域，具体涉及降解塑料，特别涉及一种矿物基降解塑料母料及制备方法。
背景技术
降解塑料对于解决塑料废弃物对环境的污染具有重大意义。近年来，随着最严禁塑令的执行，降解塑料的需求激增，特别是全生物降解塑料的需求增长更快。全生物降解塑料是一种节能环保新材料，由于含有易被微生物完全分解的活性基团如羟基、酯基、羧基等，使其能够在自然环境中一定温度和湿度的条件下，极易被微生物等分解成为水、二氧化碳及矿物，从而回归大自然。因此，全生物降解塑料成为解决塑料废弃物污染环境的有效途径之一。
而现有成熟的生物降解塑料PBAT、PLA已形成一个庞大的生物塑料产业。但是由于全生物降解塑料消耗量大，造成上游原料供应吃紧，原料制备能耗加大，成本过高。如PBAT降解材料的上游原材料为PTA（对苯二甲酸）、BDO（丁二醇）、AA（己二酸）等单体，由于BDO（丁二醇）的产量难以满足需要，从而造成全生物降解塑料成本高，推广使用困难。又如聚乳酸（PLA）降解材料需要消耗大量的发酵乳酸，成本也很高。因此，低成本、低能耗、且可持续化产业化供应的降解塑料技术成为推进降解塑料市场化应用急需解决的。
矿物具有低成本特性，且可以批量的供应，其用于降解塑料不但解决降解塑料高成本的问题，而且塑料降解后矿物质回归自然，不会造成二次污染。
根据已公开技术，目前在制备降解塑料时加入碳酸钙、滑石粉、高岭土等无机粉体，不但能够降低成本，而且有利于减少生物降解塑料的原料消耗，具有良好的低碳意义。如将PBAT/纳米CaCO3复合，在纳米CaCO3无机粒子含量大于20%时，材料依然可以保持较好的性能。
中国发明专利公开号CN111484709A公开了滑石粉填充的全生物降解专用吹膜材料及其制备方法，通过将滑石粉偶联处理用于PBAT\PLA，得到了加工性良好的吹膜级生物降解塑料。
然而，目前将无机矿物用于制备降解塑料由于对矿物的改性有限，由于无机粉体与有机界面性质不同，因此当无机粉体作为填充物时，除了需要合适的粒度和粒度分布要求之外，还必须对其表面进行改性，改善其表面的物理化学特性，使其趋近生物塑料基体的表面特性，提高其在基体中的分散性，从而提高无机粉体在生物降解塑料中的使用量。如果改性不到位，在加大矿物在降解塑料中的使用量时，会造成力学性能损失；另一方面，如果将矿物用于PE等非降解的基材中，降解性会明显降低。
可再生生物质如淀粉、木纤维、竹纤维、秸秆等具有天然的生物降解性，其用于降解塑料可以满足降解性，并促使降解发生。根据已有的技术，淀粉已在降解塑料中使用。中国发明专利申请号CN2010102070602公开了一种可降解淀粉基塑料母粒及其制备方法，该技术是将淀粉40～70、轻质碳酸钙10～20、石粉2～10、塑材13～25、相容剂1～5、润滑剂1～5、改性剂1～5和降解促进剂1～5制备了降解母料，保证降解效果。
在实际生产中，淀粉等生物质由于耐热性较差，对加工工艺要求较为苛刻。如果是简单地在碳酸钙等无机矿物制备母料中加入淀粉，使得母料的耐受温度降低，可反复加工性能也会降低。
发明内容
为了获得低成本且具有降解性的降解塑料母料，本发明的第一个目的是提出一种矿物基降解塑料母料的制备方法。为达到上述目的，本发明的所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法包括如下步骤：
（1）将淀粉与水配制成质量浓度为40-50%的淀粉浆，加入高速混合机在95-100℃低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5-6，加入α-淀粉酶，搅拌处理25-45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡、淀粉基乳化剂加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，100-110℃条件下高速分散，得到细腻的淀粉乳；其中硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡、淀粉基乳化剂、预处理淀粉按照质量比1-2：2-4：1-2:1-2:0.5-1:15-20加入；
（3）将微米级矿物粉加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，110-120℃条件下低速搅拌，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂混合均匀，经螺杆挤出机挤出造粒，同时在所述螺杆挤出机的真空口抽真空排水，得到一种矿物基降解塑料母料。
矿物粉由于成本低，且用于降解塑料分解后矿物回归自然，因此用于降解塑料具有很强的实用性。但矿物粉自身无法降解，对塑料的降解促进有限。目前有技术直接将淀粉与矿物粉体复合使用来增加降解性，但淀粉承受温度有限，影响了后续高温加工使用。本发明的目的是通过矿物粉负载生物质淀粉制备降解母料，从而加速塑料的降解。创造性的通过对淀粉部分液化，采用淀粉基乳化剂使淀粉与硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡形成油脂状的细腻淀粉乳，利用矿物粉吸油的特性，对淀粉乳进行吸附，从而形成矿物吸附负载淀粉的复合矿物粉。这一技术处理，使得淀粉紧密结合在矿物粉的间隙，从而使得到的降解塑料母料在加工时耐高温效果好，且在反复加工中淀粉不存在高温烧焦等缺陷。
再者，淀粉被硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡油脂化处理，吸附在矿物粉，使矿物粉与聚合物具有良好的加工流动性和相容性，从而使得得到的降解母料以较高添加量用于塑料制品，对强度的损失影响不明显。
作为优选，步骤（1）中所述淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉中的至少一种。特别优选广西产的木薯淀粉。
作为优选，步骤（1）中所述α-淀粉酶的使用量按照淀粉质量的0.1%加入。利用α-淀粉酶可以将部分淀粉由高分子状态转变为较低分子状态，具有可溶性，黏度降低，表现为溶液态。如果α-淀粉酶使用量过高造成淀粉液化过度，得到的矿物基降解塑料母料吸水严重；如果α-淀粉酶使用量过低，淀粉糊中大颗粒较多影响后续矿物粉的吸附。
作为优选，步骤（1）、步骤（3）中所述低速搅拌为100～200转/分钟。
作为优选，步骤（2）中所述高速分散为800转/分钟。
相比于常规，硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡作为油脂助剂使用量较多，目的是使淀粉变为细腻的油脂状淀粉乳以利于矿物粉吸附。
作为优选，步骤（2）中所述淀粉基乳化剂选用醚化淀粉或酯化淀粉；所述醚化淀粉选用羧甲基淀粉钠、羟丙基淀粉中的一种；所述酯化淀粉选用辛烯基琥珀酸淀粉酯、醋酸酯淀粉、淀粉磷酸酯钠中的一种。
作为优选，步骤（3）中所述微米级矿物粉选用粒径在2-50μm的轻质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、白炭黑、片状重质碳酸钙、硅藻土、沸石粉、膨胀蛭石粉、针状硅灰石中的至少一种。这些微米级矿物粉吸油值相对较高，对淀粉乳的吸附性较好。
作为优选，步骤（3）中所述微米级矿物粉与淀粉乳的混合质量比为5:2-4。
作为优选，步骤（4）中所述载体树脂为PLA、PBAT、PBS、PCL、PHA、PE、PP、POE中的至少一种。
作为优选，步骤（4）中所述复合矿物粉与载体树脂按照7：1-2的质量比混合。
作为优选，步骤（4）所述螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，螺杆长径比L/D为45；真空口抽真空显示为0.06～0.08MPa。
本发明要解决的第二个技术问题是提供由上述方法制备得到的一种矿物基降解塑料母料。
矿物基降解塑料母料以满足市场需求为目标,采用对生物质淀粉乳化成细腻油脂状的淀粉乳，通过矿物粉吸附淀粉，使矿物粉用于降解塑料具有良好的降解性。矿物基降解塑料母料不但成本低，使降解塑料成本大幅降低；而且耐热性优异，可以满足在现有成熟的塑料加工设备上进行加工。在PLA、PBAT、PBS、PCL、PHA、PE、PP等树脂中可以直接添加制备低成本的降解塑料制品。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
（1）本发明通过对淀粉的油脂化处理，使淀粉以淀粉乳形式吸附在矿物的间隙。这种由矿物负载淀粉的技术，一方面其用于降解塑料母料耐热性较好；另一方面矿物粉的界面为吸附的油脂类，使矿物粉与聚合物的相容性较好，在高添加量使用母料时，对强度的损失较小。
（2）本发明通过矿物负载淀粉，促使矿物粉用于塑料的降解性提升，而且生物质淀粉属于可再生资源，极大地减缓了能源消耗和环境的压力。
（3）本发明制备工艺简单，对设备无特殊要求，在常规塑料加工设备即可完成，适合于规模化推广应用。
附图说明
图1：实施例1得到的矿物基降解塑料母料图。
图2：实施例2在切粒前的料条图。
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
（1）将6.5kg玉米淀粉与水配制成质量浓度为40%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入6.5g的α-淀粉酶，搅拌处理45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1kg硬脂酸、3kg石蜡、1kg白油、1kg聚乙烯蜡、0.5kg辛烯基琥珀酸淀粉酯加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到细腻的淀粉乳；
（3）将1250目的滑石粉（广西K牌）35kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水5min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PE（线性聚乙烯LLDPE 7042）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段145℃、第二段160℃、第三段170℃、第四段175℃、第五段180℃、第六段175℃、第七段170℃、第八段160℃、第九段150℃、第十段（出料模头）140℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。矿物基降解塑料母料表面光滑均匀、光亮度好，样品如附图1所示。
对比例1
（1）将6.5kg玉米淀粉与水配制成质量浓度为40%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入6.5g的α-淀粉酶，搅拌处理45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1kg硬脂酸、3kg石蜡、1kg白油、1kg聚乙烯蜡加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到淀粉分散浆；
（3）将1250目的滑石粉（广西K牌）35kg加入步骤（2）得到的淀粉分散浆，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉分散浆，打开排气口，排水5min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PE（线性聚乙烯LLDPE 7042）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段145℃、第二段160℃、第三段170℃、第四段175℃、第五段180℃、第六段175℃、第七段170℃、第八段160℃、第九段150℃、第十段（出料模头）140℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。
对比例1在硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡处理淀粉时没有加入淀粉基乳化剂，得到的物料为淀粉与硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡的分散浆，滑石粉对分散浆的吸附稍弱，因此造成淀粉与滑石粉间隙的结合较弱，表现为在高温加工时耐热性稍差。
对比例2
（1）将6.5kg玉米淀粉与水配制成质量浓度为40%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入65g的α-淀粉酶，搅拌处理45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1kg硬脂酸、3kg石蜡、1kg白油、1kg聚乙烯蜡、0.5kg辛烯基琥珀酸淀粉酯加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到细腻的淀粉乳；
（3）将1250目的滑石粉（广西K牌）35kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水5min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PE（线性聚乙烯LLDPE 7042）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段145℃、第二段160℃、第三段170℃、第四段175℃、第五段180℃、第六段175℃、第七段170℃、第八段160℃、第九段150℃、第十段（出料模头）140℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。
对比例2在预处理淀粉时加大了α-淀粉酶的用量，会造成淀粉液化过多，最终得到的矿物基降解塑料母料吸水性较高，造成使用母料制备的降解塑料制品易吸潮，影响使用。
对实施例1、对比例1-2的性能进行测试：
（1）相容性测试：
将实施例1、对比例1-2得到母料与PE7042按照质量比2:3混合，经20型螺杆挤出机热熔挤出压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯LLDPE7042作为空白参照样，如表1所示。强度越高，说明母料与PE的相容性越好。
（2）耐热性测定：
将实施例1、对比例1-2得到母料与LLDPE7042按照质量比2:3混合，经38型同向剪切双螺杆反复挤出3次，压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯LLDPE7042作为空白参照样，如表1所示。强度越高，说明母料耐热性好，在反复加工中强度没有损失。
（3）耐水性测试：
将相容测试中制备的样品在水中浸泡24h,再次测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯LLDPE7042作为空白参照样，如表1所示。
表1：
Figure 532279DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
（1）将6.5kg木薯淀粉（产地广西）与水配制成质量浓度为40%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入6.5g的α-淀粉酶，搅拌处理45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1.5kg硬脂酸、2.5kg石蜡、1kg白油、1kg聚乙烯蜡、0.5kg羧甲基淀粉钠加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到细腻的淀粉乳；
（3）将1250目的针状硅灰石40kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水10min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PBAT（新疆蓝山屯河PBAT TH801T）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段125℃、第二段145℃、第三段150℃、第四段155℃、第五段160℃、第六段155℃、第七段150℃、第八段140℃、第九段130℃、第十段（出料模头）120℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。在经过挤出机的模头时，料条均匀光亮，样品如附图2所示。
对比例3
（1）将6.5kg木薯淀粉（产地广西）与水配制成质量浓度为40%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，搅拌处理45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1.5kg硬脂酸、2.5kg石蜡、1kg白油、1kg聚乙烯蜡、0.5kg羧甲基淀粉钠加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到细腻的淀粉乳；
（3）将1250目的针状硅灰石40kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水10min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PBAT（新疆蓝山屯河PBAT TH801T）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段125℃、第二段145℃、第三段150℃、第四段155℃、第五段160℃、第六段155℃、第七段150℃、第八段140℃、第九段130℃、第十段（出料模头）120℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。
对比例3在预处理淀粉时没有调节pH值、没有加入α-淀粉酶，只是发生单一的糊化，没有出现部分淀粉液化，使得淀粉在后续与针状硅灰石的吸附减弱，因此造成淀粉与针状硅灰石间隙的结合较弱，表现为在高温加工时耐热性稍差。
对实施例2、对比例3的性能进行测试：
（1）相容性测试：
将实施例2、对比例3得到母料与PBAT TH801T按照质量比2:3混合，经20型螺杆挤出机热熔挤出压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯PBATTH801T作为参照样，如表2所示。强度越高，说明母料与PE的相容性越好。
（2）耐热性测定：
将实施例2、对比例3得到母料与PBAT TH801T按照质量比2:3混合，经38型同向剪切双螺杆反复挤出3次，压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯PBAT TH801T作为参照样，如表2所示。强度越高，说明母料耐热性好，在反复加工中强度没有损失。
（3）耐水性测试：
将相容测试中制备的样品在水中浸泡24h,再次测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；如表2所示。
表2：
Figure 417059DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
（1）将6.5kg豌豆淀粉与水配制成质量浓度为45%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入6.5g的α-淀粉酶，搅拌处理35min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将1.5kg硬脂酸、3kg石蜡、1.5kg白油、1kg聚乙烯蜡、0.5kg醋酸酯淀粉加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到细腻的淀粉乳；
（3）将1250目的片状重质碳酸钙32kg、1250目的白炭黑3kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水5min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PP（燕山石化 PP K8303）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段165℃、第二段175℃、第三段180℃、第四段185℃、第五段190℃、第六段185℃、第七段180℃、第八段175℃、第九段170℃、第十段（出料模头）160℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。
对比例4
（1）将6.5kg豌豆淀粉与水配制成质量浓度为45%的淀粉浆，加入高速混合机在95℃以100转/分钟低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5，加入6.5g的α-淀粉酶，搅拌处理35min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将0.5kg硬脂酸、0.5kg石蜡、0.5kg白油、0.5kg聚乙烯蜡、0.5kg醋酸酯淀粉加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，110℃条件下以800转/分钟高速分散5min，得到粘稠的淀粉乳；
（3）将1250目的片状重质碳酸钙32kg、1250目的白炭黑3kg加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，在110℃条件下以100转/分钟低速搅拌10min，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水5min，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂PP（燕山石化 PP K8303）按照质量比7:2混合均匀，送入同向双螺杆挤出机（由兰州兰泰塑机提供的螺杆直径为38mm的同向双螺杆挤出机、螺杆长径比L/D为45），挤出温度为第一段165℃、第二段175℃、第三段180℃、第四段185℃、第五段190℃、第六段185℃、第七段180℃、第八段175℃、第九段170℃、第十段（出料模头）160℃，在第五段有真空口抽真空排水，真空口抽真空显示为0.06MPa，经同向双螺杆挤出机挤出，模面热切造粒，得到一种矿物基降解塑料母料。
对比例4降低硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡的用量，使得在处理淀粉时得到粘稠的淀粉乳，不利于片状重质碳酸钙吸附淀粉乳，因此造成淀粉与片状重质碳酸钙的负载变差、结合变弱，表现为在高温加工时耐热性稍差。且得到的母料相容性变差。
对实施例3、对比例4的性能进行测试：
（1）相容性测试：
将实施例3、对比例4得到母料与PP K8303按照质量比2:3混合，经20型螺杆挤出机热熔挤出压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯PP K8303作为参照样，如表3所示。强度越高，说明母料与PE的相容性越好。
（2）耐热性测定：
将实施例2、对比例3得到母料与PP K8303按照质量比2:3混合，经38型同向剪切双螺杆反复挤出3次，压片；参照GB/T 1040-2018测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；纯PPK8303作为参照样，如表3所示。强度越高，说明母料耐热性好，在反复加工中强度没有损失。
（3）耐水性测试：
将相容测试中制备的样品在水中浸泡24h,再次测试力学性能（拉伸速率为50mm/min）；如表3所示。
表3：
Figure 497141DEST_PATH_IMAGE003

Claims (10)

1.一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将淀粉与水配制成质量浓度为40-50%的淀粉浆，加入高速混合机在95-100℃低速搅拌，并加入醋酸调节pH值至5-6，加入α-淀粉酶，搅拌处理25-45min，使部分淀粉液化，得到预处理淀粉；
（2）将硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡、淀粉基乳化剂加入步骤（1）的预处理淀粉，在高速混合机中，100-110℃条件下高速分散，得到细腻的淀粉乳；其中硬脂酸、石蜡、白油、聚乙烯蜡、淀粉基乳化剂、预处理淀粉按照质量比1-2：2-4：1-2:1-2:0.5-1:15-20加入；
（3）将微米级矿物粉加入步骤（2）得到的淀粉乳，在高速混合机中，110-120℃条件下低速搅拌，使微米级矿物粉吸附淀粉乳，打开排气口，排水，得到复合矿物粉；
（4）将步骤（3）得到的复合矿物粉与载体树脂混合均匀，经螺杆挤出机挤出造粒，同时在所述螺杆挤出机的真空口抽真空排水，得到一种矿物基降解塑料母料。
2.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述淀粉选用玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述α-淀粉酶的使用量按照淀粉质量的0.1%加入。
4.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述淀粉基乳化剂选用醚化淀粉或酯化淀粉。
5.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述微米级矿物粉选用粒径在2-50μm的轻质碳酸钙、滑石粉、煅烧高岭土、白炭黑、片状重质碳酸钙、硅藻土、沸石粉、膨胀蛭石粉、针状硅灰石中的至少一种。
6.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述微米级矿物粉与淀粉乳的混合质量比为5:2-4。
7.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述载体树脂为PLA、PBAT、PBS、PCL、PHA、PE、PP、POE中的至少一种。
8.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述复合矿物粉与载体树脂按照7：1-2的质量比混合。
9.根据权利要求1所述一种矿物基降解塑料母料的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，螺杆长径比L/D为45；真空口抽真空显示为0.06～0.08MPa。
10.一种由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的矿物基降解塑料母料。
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