CN114507423A - 一种淀粉基生物可降解pbat改性材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种淀粉基生物可降解PBAT改性材料及其制备方法，所述改性材料包含以下组分：PBAT树脂、PLA树脂、改性淀粉、爽滑剂、开口剂。本发明通过吸水树脂方式引入液体塑化剂水，有效地避免了直接将原生淀粉与传统液体塑化剂混合后出现结块、粘壁、架桥导致喂料困难的问题。并且，通过抽出部分水降低淀粉塑化程度，淀粉重新恢复有序结晶结构，使得淀粉分散均匀同时，对PBAT材料具有明显增强作用，同时避免了传统甘油等塑化剂析出导致材料发粘问题。

Description

一种淀粉基生物可降解PBAT改性材料及其制备方法
技术领域
本发明属于可降解塑料领域，尤其涉及一种高强度、抗发粘、低析出淀粉 基生物可降解PBAT改性材料及其制备方法。
背景技术
传统塑料因其优异的综合性能，良好的加工性和较低成本而被广泛应用于 各个领域，如聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)等塑料。塑料的 发明和使用给人们的日常生活带来了极大的方便，比如塑料袋、塑料餐具、塑 料吸管、农用地膜等一次性塑料制品，但由于不可降解的塑料类垃圾在自然界 停留一般可达200-400年，有的可达500年，不仅造成土壤污染，同时还会污染 空气和水体，造成巨大的环境安全隐患。因此治理白色污染已经成为全球关注 的热点。全生物降解塑料因其可以在自然环境下较快的降解，最后全部成为CO2和有机物，并基本对土壤基本无污染，故全生物可降解材料成为解决传统塑料难以回收和丢弃后污染环境的有效途径之一，受到了全世界各国的重视。
全生物降解材料(PBAT、PLA等)可以在自然环境下被微生物分解，成为 解决传统塑料白色污染的重要途径。PBAT(聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇) 是一种所有原料均可直接来自石油化工原料的生物可降解树脂。分子结构中柔 性的脂肪链赋予了其良好的柔韧性和成膜性，刚性的芳香族结构赋予其优异的 力学性能。但PBAT制品存在挺度低、形变大以及价格高等问题，限制了其在 膜材料领域的应用，需对PBAT进行改性，以共混填充改性和扩链改性为主， 以达到降低成本和改善其综合性能的目的。淀粉因其绿色可再生，并且可全生 物降解，可以用于降低PBAT和PLA材料成本，同时提高其力学性能。
但原生淀粉主要是以糖苷键结合的链状化合物，相对分子质量为非得大。 分子结构上大量羟基使原生淀粉的分子间和分子内作用力很大，这种结晶结构 会导致淀粉颗粒尺寸大、分散困难，传统方式是加入甘油、聚乙二醇等醇类塑 化剂对原淀粉进行塑化。CN110845830 A公开了一种淀粉填充的PBAT/PLA合 金及其制备方法，此合金通过将PBAT、PLA和甘油、扩链剂等助剂通过简单 的物理共混解决聚乳酸韧性差、脆性易断的问题，又能解决淀粉难加工的问题； 但这种薄膜中的甘油等小分子醇类塑化剂，它们在制品的使用和存放过程中容 易析出到表面，造成制品发粘从而导致货架期变短，故解决甘油析出是淀粉体 系的重要问题。因此，希望能够从淀粉新的塑化方式出发，开发一种高强度、 抗发粘、低析出等综合性能优异的淀粉基生物可降解PBAT改性材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种淀粉基生物可降解PBAT改性材料及其制备方 法。通过吸水树脂方式引入液体塑化剂水，有效地避免了直接将原生淀粉与传 统液体塑化剂混合后出现结块、粘壁、架桥导致喂料困难的问题。并且，通过 抽出部分水降低淀粉塑化程度，淀粉重新恢复有序结晶结构，使得淀粉分散均 匀同时，对PBAT材料具有明显增强作用。本发明更大益处就是采用塑化剂水 替代甘油、乙二醇、山梨醇等传统油脂塑化剂，一方面是绿色环保，另一方面 极大改善了传统甘油等塑化剂在膜袋制品货架期存放过程中出现析出导致材料 发粘问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种淀粉基生物可降解PBAT改性材料，所述PBAT改性材料包含以下组 分：
Figure BDA0003538523730000031
本发明所述改性淀粉为吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末混合物。
本发明所述的PBAT树脂的熔融指数为2-6g/10min(190℃，2.16kg)。
本发明所述的PLA树脂的熔融指数为3-25g/10min(190℃，2.16kg)。
本发明所述改性淀粉是将吸水树脂粉末与水混合后获得吸水的的树脂颗粒， 之后将吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末混合。
作为一个优选的方案，本发明所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将吸水树脂粉末加入水中，静置，过滤，获得吸水的树脂颗粒；
(2)将吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末混合后加入高混机进行混合均匀， 获得吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末均匀混合物，即为改性淀粉。
本发明所述步骤(1)所述的吸水树脂为聚丙酸钾、聚丙酸钠、聚乙烯醇、 聚丙烯酰胺等高吸水树脂(SAP)中一种或多种。
本发明所述吸水树脂粉末粒径为30-200目，吸水倍率为60-200倍。
本发明所述步骤(2)所述的原生淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉和 高直链淀粉中的一种或多种，优选玉米淀粉。
本发明所述步骤(2)中，原生淀粉粉末与吸水的树脂颗粒的重量比为3:1-5:1， 优选3.3:1-4:1。
本发明所述爽滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸锌、乙撑双硬酯酰胺和氧化聚乙烯 蜡中的一种或多种。
本发明所述的开口剂为滑石粉、碳酸钙和二氧化硅中的一种或几种。
本发明的另一目的在于提供一种制备淀粉基生物可降解PBAT改性材料的 方法，包括以下步骤：将改性淀粉利用双螺杆剪切混炼制得塑化淀粉；以侧喂 料方式加入PBAT树脂、PLA树脂、爽滑剂、开口剂与塑化淀粉剪切混合均匀， 并在挤出机末端以抽真空方式将水抽出，经过水冷、切粒、烘干，获得淀粉基 生物可降解PBAT材料。
本发明所述双螺杆挤出机长径比48：1以上，螺杆转速为300-600转/分钟， 挤出温度150℃-180℃。
本发明所述步骤(a)中，从吸水的树脂颗粒中挤压的水可以塑化淀粉。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
1)与传统直接加入甘油、乙二醇等液体塑化剂方式相比，本发明通过吸水 树脂方式引入液体塑化剂水，有效地避免了直接将原生淀粉与传统液体塑化剂 混合后出现结块、粘壁、架桥导致喂料困难的问题造成挤出机螺杆喂料困难、 填充含量低的难题，显著提高材料加工效率和质量稳定性。
2)本发明采用分段塑化方式，利用双螺杆前段挤压吸水树脂，从吸水树脂 中挤压的水可以很好实现淀粉塑化，之后以侧喂料方式加入PBAT树脂与塑化 淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方式将材料中水抽出，通过抽出 部分水降低淀粉塑化程度，淀粉重新恢复有序结晶结构，使得淀粉分散均匀同 时，对PBAT材料具有明显增强作用，最终经过挤出造粒后获得高强度、抗发 粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料。
3)本发明采用绿色环保的塑化剂水替代甘油、乙二醇、山梨醇等传统油脂 塑化剂，减少了甘油、乙二醇、山梨醇等传统油脂塑化剂在水下切粒或者水下 拉条冷却过程中扩散到水中引起水质污染问题。另一方面，利用水作为塑化剂 经过混炼后重新被抽出，改性材料吹膜成制品后极大改善了传统甘油等塑化剂 在膜袋制品货架期存放过程中出现析出导致材料发粘问题。
4)本发明引入一定量的吸水树脂，在材料与制品存放过程中很好抑制了材 料因吸水带来水解问题，在一定程度上提升材料与制品储存货架期，延长材料 和制品的储存稳定性问题。
本发明中PBAT改性材料高强度、抗发粘、低析出，拉伸强度(纵向) 28-38MPa，拉伸模量224-584MPa，50天薄膜发粘情况，明显高于优现有技术 中拉伸强度(纵向)17-28MPa，拉伸模量165-206MPa。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，本发明所述实施例只是作为 对本发明的说明，不限制本发明的范围。
各实施例和对比例中，主要原材料来源如下表1：
表1原材料来源
Figure BDA0003538523730000051
其它原料及试剂若无特殊说明，均通过市售商业途径购买获得。
各实施例和对比例中，PBAT改性材料的性能测试参数及对应测试方法如下 表2：
表2测试方法
Figure BDA0003538523730000052
Figure BDA0003538523730000061
所用加工设备为：
双螺杆挤出机，科倍隆，型号ZSK 26Mc 18，长径比为52，螺杆直径为26cm；
吹膜机，张家港市联江机械有限公司，型号SCM 25，长径比为30，螺杆直 径为25cm。
所用测试设备为：
德国Gottfert熔融指数仪，测试条件为190℃，2.16kg；
德国ZWICK万能材料试验机，拉伸测试条件为500mm/min。
实施例1
(1)首先称量50g吸水树脂(30目)，加入4L纯净水中，搅拌均匀静置 5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得3kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为60；之后将3kg吸水的树脂颗粒与15kg原生淀粉粉末(玉米淀粉) 加入MIXER搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性 淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，从吸水树脂中挤压的水可以很好塑化淀粉，之后以 侧喂料方式加入79kg PBAT树脂和3kg PLA树脂以及0.1kg爽滑剂(芥酸酰胺)、 0.2kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方 式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干， 获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料，具体配方组成可 以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为300转/分钟，挤出温度150℃。进行吹膜 力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
实施例2
(1)首先称量62.5g吸水树脂(60目)，加入6L纯净水中，搅拌均匀静 置5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得5kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为80；之后将5kg吸水的树脂颗粒与20kg原生淀粉粉末(玉米淀粉) 加入MIXER搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性 淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，从吸水树脂中挤压的水可以很好塑化淀粉，之后以 侧喂料方式加入70kg PBAT树脂和5kg PLA树脂以及0.15kg爽滑剂(芥酸酰胺)、 0.3kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方 式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干， 获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料，具体配方组成可 以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为350转/分钟，挤出温度160℃。进行吹膜 力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
实施例3
(1)首先称量58.3g吸水树脂(120目)，加入8L纯净水中，搅拌均匀静 置5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得7kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为120；之后将7kg吸水的树脂颗粒与25kg原生淀粉粉末(木薯淀粉) 加入MIXER搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性 淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，从吸水树脂中挤压的水可以很好塑化淀粉，之后以 侧喂料方式加入62kg PBAT树脂和6kg PLA树脂以及0.2kg爽滑剂(芥酸酰胺)、 0.4kg开口剂(碳酸钙)与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方 式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干， 获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料，具体配方组成可 以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为400转/分钟，挤出温度165℃。进行吹膜 力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
实施例4
(1)首先称量64.3g吸水树脂(160目)，加入9L纯净水中，搅拌均匀静 置5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得7kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为140；之后将9kg吸水的树脂颗粒与30kg原生淀粉粉末加入MIXER 搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，从吸水树脂中挤压的水可以很好塑化淀粉，之后以 侧喂料方式加入54kg PBAT树脂和7kg PLA树脂以及0.25kg爽滑剂(芥酸酰胺)、 0.5kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方 式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干， 获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料，具体配方组成可 以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为500转/分钟，挤出温度170℃。进行吹膜 力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
实施例5
(1)首先称量50g吸水树脂(200目)，加入10L纯净水中，搅拌均匀静 置5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得7kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为200；之后将10kg吸水的树脂颗粒与33kg原生淀粉粉末加入MIXER 搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，从吸水树脂中挤压的水可以很好塑化淀粉，之后以 侧喂料方式加入49kg PBAT树脂和8kg PLA树脂以及0.3kg爽滑剂(芥酸酰胺)、 0.6kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方 式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干， 获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT材料，具体配方组成可 以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为600转/分钟，挤出温度180℃。进行吹膜 力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
对比例1
(1)首先称量3kg甘油与15kg原生淀粉粉末加入MIXER搅拌器中， 600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺 杆前段螺杆剪切混炼塑化，之后以侧喂料方式加入79kg PBAT树脂和3kg PLA 树脂以及0.1kg爽滑剂(芥酸酰胺)、0.2kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切 混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过 水冷、切粒、最终经过挤出造粒、烘干，获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基 生物可降解PBAT材料，具体配方组成可以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为300转/分钟，挤出温度150℃。进行吹膜力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价， 结果见表4。
对比例2
(1)首先称量3kg水直接与15kg原生淀粉粉末加入MIXER搅拌器中， 600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得淀粉混合物；
(2)将上述淀粉混合物通过主喂料方式加入双螺杆挤出机，利用双螺杆前 段螺杆剪切混炼塑化，之后以侧喂料方式加入79kg PBAT树脂和3kg PLA树脂 以及0.1kg爽滑剂(芥酸酰胺)、0.2kg开口剂(滑石粉)与塑化淀粉剪切混合 均匀，并在挤出机末端以抽真空方式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、 切粒、最终经过挤出造粒、烘干，获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可 降解PBAT材料，具体配方组成可以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为300 转/分钟，挤出温度150℃。进行吹膜力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价， 结果见表4。
对比例3
(1)首先称量50g吸水树脂(30目)，加入4L纯净水中，搅拌均匀静置 5min，将上述溶液通过过滤装置过滤掉多余水，获得3kg饱和吸水树脂颗粒， 吸水倍率为60；之后将3kg吸水的树脂颗粒与15kg原生淀粉粉末(玉米淀粉) 加入MIXER搅拌器中，600rpm/min的搅拌速度搅拌4min混合均匀，获得改性 淀粉混合物；
(2)将上述改性淀粉混合物与79kg PBAT树脂和3kg PLA树脂以及0.1kg 爽滑剂(芥酸酰胺)、0.2kg开口剂(滑石粉)通过主喂料方式加入双螺杆，并 在挤出机末端以抽真空方式将材料中水抽出，真空度-0.9bar，经过水冷、切粒、 最终经过挤出造粒、烘干，获得高强度、抗发粘、低析出淀粉基生物可降解PBAT 材料，具体配方组成可以参考表3。其中双螺杆挤出机转速为300转/分钟，挤 出温度150℃。进行吹膜力学测试、摩擦系数测试以及发粘评价，结果见表4。
实施例1-5与对比例1-3吹膜控制所有薄膜厚度均为25微米，静置在25℃， 25％湿度恒温恒湿间，通过摩擦系数和目视判断甘油析出，薄膜力学性能测试结 果见表4。
表3实施例1-4(S1-S4)和对比例1-3(D1-D3)中原料及用量(Kg)
原材料 S1 S2 S3 S4 S5 D1 D2 D3
PBAT(TH801T) 79 70 63 54 50 79 79 79
PLA(LX175) 3 5 5 7 7 3 3 3
玉米淀粉 15 20 30 33 15 15 15
木薯淀粉 25
吸水树脂 3 5 7 9 10 - - 3
甘油 - - - - 3 - -
水 3
芥酸酰胺 0.2 - - 0.2 0.2 0.2 0.2
乙撑双硬酯酰胺 - - 0.2 - - - -
滑石粉 0.2 0.3 0.5 0.6 0.2 0.2 0.2
碳酸钙 0.4
表4实施例1-5(S1-S5)和对比例1-3(D1-D3)产品性能测试结果
Figure BDA0003538523730000111
通过实施例1与对比例1和2相比，传统直接加入甘油和水等液体塑化剂 方式相比，本发明通过吸水树脂方式引入液体塑化剂水，有效地避免了直接将 原生淀粉与传统液体塑化剂混合后出现结块、粘壁、架桥导致喂料困难的问题 造成挤出机螺杆喂料困难的难题，显著改善了储存发粘问题。通过对实施例1-5 与对比例3可以发现，本发明采用分段塑化方式，利用双螺杆前段挤压吸水树 脂，从吸水树脂中挤压的水可以很好实现淀粉塑化，之后以侧喂料方式加入 PBAT树脂与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方式将材料中水 抽出，通过抽出部分水降低淀粉塑化程度，淀粉重新恢复有序结晶结构，使得 淀粉分散均匀同时，从实施例1-5可以看出改性PBAT材料明显具有较高拉伸强 度和拉伸模量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域技术的普通 技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些 改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种淀粉基生物可降解PBAT改性材料，包含以下组分：
Figure FDA0003538523720000011
2.根据权利要求1所述的PBAT改性材料，其特征在于，所述PBAT树脂的熔融指数为3-25g/10min(190℃，2.16kg)，PLA树脂的熔融指数为3-25g/10min(190℃，2.16kg)。
3.根据权利要求1或2所述的PBAT改性材料，其特征在于，所述改性淀粉是将吸水树脂粉末与水混合后获得吸水的树脂颗粒，之后将吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末混合均匀获得的。
4.根据权利要求1-3任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，所述改性淀粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将吸水树脂粉末加入水中，静置，过滤，获得吸水的树脂颗粒；
(2)将吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末混合后加入高混机进行混合均匀，获得吸水的树脂颗粒与原生淀粉粉末均匀混合物，即为改性淀粉。
5.根据权利要求1-4任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，步骤(1)所述的吸水树脂粉末为聚丙酸钾、聚丙酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中一种或几种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，步骤(1)所述的吸水树脂粉末粒径为30-200目，吸水倍率60-200倍。
7.根据权利要求1-6任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，步骤(2)所述的原生淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、土豆淀粉和高直链淀粉中的一种或多种，优选玉米淀粉。
8.根据权利要求1-7任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，所述爽滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸锌、乙撑双硬酯酰胺和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的PBAT改性材料，其特征在于，所述开口剂为滑石粉、碳酸钙和二氧化硅中的一种或几种。
10.一种制备权利要求1-9任一项所述的PBAT改性材料的方法，包含以下步骤：将改性淀粉利用双螺杆剪切混炼制得塑化淀粉；以侧喂料方式加入PBAT树脂、PLA树脂、爽滑剂、开口剂与塑化淀粉剪切混合均匀，并在挤出机末端以抽真空方式将水抽出，经过水冷，切粒，烘干，获得淀粉基生物可降解PBAT材料。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101293994A (zh) * 2007-04-25 2008-10-29 河南天冠企业集团有限公司 一种多组分可完全降解的聚合物复合材料及其制备方法
CN107418120A (zh) * 2017-05-11 2017-12-01 山东师范大学 一种用改性淀粉生产可生物降解发泡塑料的方法
CN112457640A (zh) * 2020-11-30 2021-03-09 安徽理工大学 一种可降解塑料铅笔笔杆及其制备方法
CN113337085A (zh) * 2021-06-01 2021-09-03 安徽鼎洋生物基材料有限公司 一种改性淀粉基pbat生物降解膜材料及其制备方法
CN113754992A (zh) * 2021-09-28 2021-12-07 河南工业大学 一种生物可降解塑料薄膜及其制备方法
CN113754990A (zh) * 2021-08-26 2021-12-07 江苏诚盟装备股份有限公司 一种淀粉基全生物降解材料及其制备方法
CN113861635A (zh) * 2021-10-19 2021-12-31 上海复命新材料科技有限公司 一种淀粉改性pbat/pla生物降解塑料薄膜及其制备方法
CN113956627A (zh) * 2021-11-08 2022-01-21 万华化学（宁波）有限公司 一种抗析出和低雾度的淀粉基全生物可降解pbat合金及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101293994A (zh) * 2007-04-25 2008-10-29 河南天冠企业集团有限公司 一种多组分可完全降解的聚合物复合材料及其制备方法
CN107418120A (zh) * 2017-05-11 2017-12-01 山东师范大学 一种用改性淀粉生产可生物降解发泡塑料的方法
CN112457640A (zh) * 2020-11-30 2021-03-09 安徽理工大学 一种可降解塑料铅笔笔杆及其制备方法
CN113337085A (zh) * 2021-06-01 2021-09-03 安徽鼎洋生物基材料有限公司 一种改性淀粉基pbat生物降解膜材料及其制备方法
CN113754990A (zh) * 2021-08-26 2021-12-07 江苏诚盟装备股份有限公司 一种淀粉基全生物降解材料及其制备方法
CN113754992A (zh) * 2021-09-28 2021-12-07 河南工业大学 一种生物可降解塑料薄膜及其制备方法
CN113861635A (zh) * 2021-10-19 2021-12-31 上海复命新材料科技有限公司 一种淀粉改性pbat/pla生物降解塑料薄膜及其制备方法
CN113956627A (zh) * 2021-11-08 2022-01-21 万华化学（宁波）有限公司 一种抗析出和低雾度的淀粉基全生物可降解pbat合金及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李建军, 中国轻工业出版社 *

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