CN115340754A - 一种可生物降解淀粉吹膜料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可生物降解淀粉吹膜料及其制备工艺;本发明在制备可生物降解淀粉吹膜料时,首先对原料进行了限定,使用了直链淀粉,利用其长链结构,增加对其改性接枝的效果,并利用线性直链结构,增加其流动性,降低施工难度;在淀粉上接枝对苯二甲酸二甲酯后,本发明使用了改性淀粉部分代替了对苯二甲酸二甲酯参与PBAT的酯交换反应,从而达到将淀粉引入PBAT的目的,从而增强其相容性与力学性能,之后本发明为增强产品的加工性能,进一步添加了增塑剂与润滑剂等组分,从而使本发明制备的吹膜料可以适用更多加工条件。本发明制备的可生物降解淀粉吹膜料性能优异,机械强度好,生物降解性能强,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,具体为一种可生物降解淀粉吹膜料及其制备工艺。
背景技术
淀粉是一种天然多糖聚合物,自身具有较强的交联成膜性能,但是单纯的淀粉膜并不足以满足人们的日常生活需求,往往需要与数字混合后才能具备足够的强度与适用性,但是受限于淀粉自身性质,淀粉与树脂的相融相较差,且会大幅影响树脂的加工性能,使用性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可生物降解淀粉吹膜料及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种可生物降解淀粉吹膜料,具有以下特征:按重量份数计,所述可生物降解淀粉吹膜料包括以下组分:80-100份淀粉改性PBAT、5-10份阻燃剂、0.5-1份增塑剂、0.5-0.8份润滑剂、0.1-0.5份抗氧化剂;
其中,所述淀粉改性PBAT由改性淀粉、1,4-丁二醇、1,6-己二酸与对苯二甲酸二甲酯共聚制得;
所述改性淀粉由直链淀粉酯化处理后接枝对苯二甲酸二甲酯制得。
进一步的,所述阻燃剂为三氧化二锑;
所述增塑剂为葵二酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、三醋酸甘油酯中的任意一种;
所述润滑剂为硬脂酸钙;所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.将直链淀粉真空干燥12-24h后,将其分散至乙酸乙酯中,加入吡啶,继续搅拌分散15-30min后,加入丙烯酰氯,水浴升温至45-50℃,搅拌反应4-8h后,抽滤反应产物,使用乙醇洗涤3-4次后,真空干燥,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与去离子水混合,升温至80-85℃糊化30-45min,将对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入过硫酸钾,降温至70-80℃反应18-24h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物,抽滤,去离子水洗涤反应产物3-5次后,真空干燥,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.将1,4-丁二醇与1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160-180℃,反应3-4h;
S22.加入步骤S1制备的改性淀粉、对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入钛酸四乙酯,升温至200-220℃,抽真空,继续反应6-12h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将阻燃剂浸没在硅烷偶联剂内,超声波分散15-30min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.将淀粉改性PBAT与改性阻燃剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂熔融共混,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
淀粉是一种常见高分子材料,广泛存在于各类植物体中。普通的淀粉在与PBAT等材料共混时用时,由于其自身性质,淀粉在使用时往往与PBAT等材料相融性较差,导致制备出的产品性能较差,因此在使用淀粉与树脂产品共混时用前,往往需要对其进行改性处理。
本发明制备的可生物降解淀粉吹膜料,在制备时首先对淀粉材料进行了限定,选用直链淀粉,直链淀粉为长链线性结构,与支链淀粉相比,直链淀粉的长链特征可以使其具有更好的相互交联的性能,总而增加其在糊化后的成膜性能。同时相较于支链淀粉的球形支化结构,直链淀粉表面基团液更易接触到外界物质,具有更高的改性几率与接枝率。
本发明首先使用丙烯酰氯与淀粉分子表面的羟基发生反应,取代羟基,在其表面接枝带有反应活性的碳碳双键,之后又在其分子链上接枝对苯二甲酸二甲酯,从而制备得到带有苯二甲酸二甲酯基团的改性淀粉。
之后本发明又利用酯交换法制备了PBAT,并在酯交换步骤中,使用带有苯二甲酸二甲酯基团的改性淀粉取代了部分苯二甲酸二甲酯,借助共聚的形式,将淀粉引入PBAT材料中,相较于普通的共混制备的淀粉PBAT材料,此种方式合成的淀粉PBAT材料具有更好的相容性与机械强度。
在对淀粉进行改性过程中,会存在部分没有被接枝的淀粉,这类淀粉会以共混的形式存在于PBAT基材中,导致产品的可塑性与高温流动性降低,因此本发明在此基础上又添加了增塑剂与润滑剂,以调整产品的加工性能。
进一步的,按重量份数计,步骤S1中,所述直链淀粉、吡啶、丙烯酰氯、对苯二甲酸二甲酯、过硫酸钾的质量比为(80-100):(1.5-2.5):(6-8):(150-300):(3-5)。
进一步的,步骤S11中,真空干燥温度为40-80℃,干燥时间为12-24h;
步骤S12中,真空干燥温度为60-80℃,干燥时间为12-24h。
进一步的,步骤S2中,所述1,4-丁二醇、1,6-己二酸、改性淀粉、对苯二甲酸二甲酯、钛酸四乙酯的质量比为(1-1.2):(0.8-1.2):(0.4-0.6):(0.5-0.9):(0.03-0.05)。
进一步的,步骤S22中,抽真空反应时,反应气压为50-120Pa。
进一步的,步骤S3中,所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种或多种。
进一步的,步骤S4中,共混温度为180-210℃,共混时间为1-1.5h。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明在制备可生物降解淀粉吹膜料时,首先对原料进行了限定,使用了直链淀粉,利用其长链结构,增加对其改性接枝的效果,并利用线性直链结构,增加其流动性,降低施工难度;在淀粉上接枝对苯二甲酸二甲酯后,本发明使用了改性淀粉部分代替了对苯二甲酸二甲酯参与PBAT的酯交换反应,从而达到将淀粉引入PBAT的目的,从而增强其相容性与力学性能,之后本发明为增强产品的加工性能,进一步添加了增塑剂与润滑剂等组分,从而使本发明制备的吹膜料可以适用更多加工条件。本发明制备的可生物降解淀粉吹膜料性能优异,机械强度好,生物降解性能强,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1.
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至80℃糊化30min,将150份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入3份过硫酸钾,降温至70℃反应18h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物3次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物3次,真空60℃干燥12h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.4份步骤S1制备的改性淀粉、0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将80份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
实施例2.
与实施例1相比,本实施例增加了步骤S12中对苯二甲酸二甲酯的添加量;
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至80℃糊化30min,将300份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入3份过硫酸钾,降温至70℃反应18h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物3次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物3次,真空60℃干燥12h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.4份步骤S1制备的改性淀粉、0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将80份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
实施例3.
与实施例1相比,本实施例增加了步骤S22中改性淀粉的添加量;
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至80℃糊化30min,将150份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入3份过硫酸钾,降温至70℃反应18h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物3次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物3次,真空60℃干燥12h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.6份步骤S1制备的改性淀粉、0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将80份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
实施例4.
与实施例1相比,本实施例增加了步骤S4中,淀粉改性PBAT的添加量;
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至80℃糊化30min,将150份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入3份过硫酸钾,降温至70℃反应18h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物3次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物3次,真空60℃干燥12h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.4份步骤S1制备的改性淀粉、0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将100份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
实施例5.
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将100份直链淀粉真空80℃干燥24h后,将其分散至300份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入2.5份吡啶,继续搅拌分散30min后,加入8份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至50℃,继续搅拌反应8h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物5次后,真空80℃干燥24h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至85℃糊化45min,将300份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入5份过硫酸钾,降温至80℃反应24h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物5次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物5次,真空80℃干燥24h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1.2份1,4-丁二醇与1.2份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至180℃,反应4h;
S22.加入0.6份步骤S1制备的改性淀粉、0.9份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.05份钛酸四乙酯,升温至220℃,抽真空至反应气压为50Pa,继续反应12h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散30min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将100份淀粉改性PBAT与10份改性阻燃剂、1份葵二酸二丁酯增塑剂、0.8份硬脂酸钙润滑剂与0.5份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为210℃,共混时间为1.5h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
对比例1.
与实施例1相比,本实施例未对淀粉进行步骤S12的处理;
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备酯化淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.4份步骤S1制备的酯化淀粉、0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将80份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
对比例2.
与实施例1相比,本对比例将更改了改性淀粉的添加时间;
一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.按重量份数计,将80份直链淀粉真空40℃干燥12h后,将其分散至240份乙酸乙酯中,搅拌均匀后,加入1.5份吡啶,继续搅拌分散15min后,加入6份丙烯酰氯,混合均匀后,反应体系升温至45℃,继续搅拌反应4h,反应结束后,对反应产物进行抽滤,去除多余溶剂,使用乙醇洗涤过滤产物3次后,真空40℃干燥12h,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与40份去离子水混合,升温至80℃糊化30min,将150份对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入3份过硫酸钾,降温至70℃反应18h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物3次,抽滤,再次使用去离子水洗涤反应产物3次,真空60℃干燥12h,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.按重量份数计,将1份1,4-丁二醇与0.8份1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160℃,反应3h;
S22.加入0.5份对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入0.03份钛酸四乙酯,升温至200℃,抽真空至反应气压为100Pa,继续反应6h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到PBAT母料;
S23.将PBAT母料与改性淀粉共混,共混时间为1h,共混温度为200℃,冷却切粒,得到淀粉改性PBAT;
S3.将三氧化二锑阻燃剂浸没在KH-550型硅烷偶联剂内,超声波分散15min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.按重量份数计,将80份淀粉改性PBAT与5份改性阻燃剂、0.5份葵二酸二丁酯增塑剂、0.5份硬脂酸钙润滑剂与0.1份抗氧剂1010共混,其中,共混温度为180℃,共混时间为1h,共混结束后,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
检测:将实施例1-5与对比例1-2制备的可生物降解淀粉吹膜料加工,吹膜制备为降解塑料膜,其中吹膜温度为160-165℃,吹膜厚度为40μm;
将上述塑料膜制备为宽15mm,长50mm的长条样品,使用万能电子拉力试验机检测其拉伸强度与断裂伸长率,并依据GB/T16716.7-2012对其进行生物堆肥降解实验,检测结果见下表:
拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(%) | 6个月堆肥降解率(%) | |
实施例1 | 42 | 420 | 99 |
实施例2 | 45 | 420 | 98 |
实施例3 | 40 | 410 | 99 |
实施例4 | 42 | 440 | 99 |
实施例5 | 43 | 430 | 99 |
对比例1 | 36 | 320 | 99 |
对比例2 | 34 | 310 | 99 |
通过实施例1-5的对比可以发现,本发明所制备的吹膜料机械性能优异,可降解率高,足以使用大部分领域的需求;通过实施例1-2与对比例1的对比可以发现,随着淀粉接枝率的提高,所制备的吹膜料强度也随之上升,改性淀粉与PBAT的相容性增加,且相互交联共聚,从而改善提高了产品的强度;通过实施例1、3的对比可以发现,改性淀粉添加量增长后,会有较多的淀粉以共混的形式存在于PBAT材料中,影响材料的断裂伸长率与拉伸强度;通过实施例1、4的对比可以发现,增加增塑剂与润滑剂后,可以有效改善产品的断裂伸长率;通过实施例1与对比例2的对比可以发现,共混形式的淀粉含量过多时,会较大影响产品的机械性能。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可生物降解淀粉吹膜料,其特征在于:按重量份数计,所述可生物降解淀粉吹膜料包括以下组分:80-100份淀粉改性PBAT、5-10份阻燃剂、0.5-1份增塑剂、0.5-0.8份润滑剂、0.1-0.5份抗氧化剂;
其中,所述淀粉改性PBAT由改性淀粉、1,4-丁二醇、1,6-己二酸与对苯二甲酸二甲酯共聚制得;
所述改性淀粉由直链淀粉酯化处理后接枝对苯二甲酸二甲酯制得。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解淀粉吹膜料,其特征在于:所述阻燃剂为三氧化二锑;
所述增塑剂为葵二酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、三醋酸甘油酯中的任意一种;
所述润滑剂为硬脂酸钙;所述抗氧化剂为抗氧剂1010。
3.一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1.制备改性淀粉:
S11.将直链淀粉真空干燥12-24h后,将其分散至乙酸乙酯中,加入吡啶,继续搅拌分散15-30min后,加入丙烯酰氯,水浴升温至45-50℃,搅拌反应4-8h后,抽滤反应产物,使用乙醇洗涤3-4次后,真空干燥,得到酯化淀粉;
S12.将酯化淀粉与去离子水混合,升温至80-85℃糊化30-45min,将对苯二甲酸二甲酯溶于丙酮中,缓慢加入至糊化淀粉中,搅拌均匀后,加入过硫酸钾,降温至70-80℃反应18-24h后,使用丙酮与无水乙醇交替洗涤反应产物,抽滤,去离子水洗涤反应产物3-5次后,真空干燥,得到改性淀粉;
S2.制备淀粉改性PBAT;
S21.将1,4-丁二醇与1,6-己二酸混合,搅拌均匀,氮气氛围保护,升温至160-180℃,反应3-4h;
S22.加入步骤S1制备的改性淀粉、对苯二甲酸二甲酯,混合均匀后加入钛酸四乙酯,升温至200-220℃,抽真空,继续反应6-12h后,停止加热,氮气氛围下出料并洗涤,得到淀粉改性PBAT;
S3.将阻燃剂浸没在硅烷偶联剂内,超声波分散15-30min后,过滤并烘干,得到改性阻燃剂;
S4.将淀粉改性PBAT与改性阻燃剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂熔融共混,冷却切粒,得到可生物降解淀粉吹膜料。
4.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:按重量份数计,步骤S1中,所述直链淀粉、吡啶、丙烯酰氯、对苯二甲酸二甲酯、过硫酸钾的质量比为(80-100):(1.5-2.5):(6-8):(150-300):(3-5)。
5.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:步骤S11中,真空干燥温度为40-80℃,干燥时间为12-24h;
步骤S12中,真空干燥温度为60-80℃,干燥时间为12-24h。
6.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:步骤S2中,所述1,4-丁二醇、1,6-己二酸、改性淀粉、对苯二甲酸二甲酯、钛酸四乙酯的质量比为(1-1.2):(0.8-1.2):(0.4-0.6):(0.5-0.9):(0.03-0.05)。
7.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:步骤S22中,抽真空反应时,反应气压为50-120Pa。
8.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:步骤S3中,所述硅烷偶联剂为KH-550、KH-560、KH-570中的任意一种或多种。
9.根据权利要求3所述的一种可生物降解淀粉吹膜料的制备工艺,其特征在于:步骤S4中,共混温度为180-210℃,共混时间为1-1.5h。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090160095A1 (en) * | 2004-11-19 | 2009-06-25 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Biodegradable thermoplasticized starch-polyester reactive blends for thermoforming applications |
CN107513246A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 江南大学 | 一种基于改性淀粉增韧热塑性复合材料及制备方法 |
CN110746730A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-04 | 山东斯达克生物降解科技有限公司 | 一种可生物降解的淀粉基微波炉用保鲜膜及其制备方法 |
CN113308094A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-27 | 佛山清粤新材料科技有限公司 | 一种可降解复合填充材料及其制备方法 |
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 |
CN113956546A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-21 | 蚌埠天成包装科技股份有限公司 | 一种淀粉基全降解吹膜组合物的制备方法 |
-
2022
- 2022-07-27 CN CN202210892773.XA patent/CN115340754B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090160095A1 (en) * | 2004-11-19 | 2009-06-25 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Biodegradable thermoplasticized starch-polyester reactive blends for thermoforming applications |
CN107513246A (zh) * | 2016-06-16 | 2017-12-26 | 江南大学 | 一种基于改性淀粉增韧热塑性复合材料及制备方法 |
CN110746730A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-04 | 山东斯达克生物降解科技有限公司 | 一种可生物降解的淀粉基微波炉用保鲜膜及其制备方法 |
CN113308094A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-08-27 | 佛山清粤新材料科技有限公司 | 一种可降解复合填充材料及其制备方法 |
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 |
CN113956546A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-21 | 蚌埠天成包装科技股份有限公司 | 一种淀粉基全降解吹膜组合物的制备方法 |
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