[发明专利]大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于天然高分子材料领域，涉及大豆分离蛋白/淀粉塑料，具体涉及一种改性大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料及其制备方法，也属于环境科学技术领域。

背景技术

随着石油资源的日益趋于紧张和人们对绿色环境问题越来越关注，塑料行业将材料研究的更多目光投向来源于天然可再生资源的原料。淀粉和蛋白质是地球上取之不尽、用之不竭的可再生资源，而且他们具有多种结构和功能基，易于化学和物理修饰，同时具有生物降解性、生物相容性及安全性等优点。以大豆分离蛋白和淀粉为原料制备可生物降解材料既降低了纯大豆分离蛋白材料的成本，又提高了材料的力学性能。

大豆蛋白具有良好的生物降解性，采用共混处理的大豆蛋白基可生物降解材料的力学性能、结构性能和降解性能较好，而且成本也得到降低，可以弥补大豆蛋白材料的不足，获得综合性能比较理想的可生物降解材料。目前大豆蛋白共混材料的研究主要集中在填充纤维素（J. Appl. Polym. Sci., 2003, 88, 3284-3209；中国专利：2006, ZL200610018180.0；2006, ZL200610018181.6）, 羟丙基木质素（中国专利：2006, ZL200610018180.1）和纳米材料（中国专利：2007, ZL200710051293.6; 中国专利：2006, ZL200610124866.9; Food Sci Biotechnol, 2005, 14(1): 112～116；Boca Raton: CRC Press, 2005: 289～309；Biomacromolecules, 2006, 7(6), 1700～1706；J Appl Poly Sci, 2007, 104(5): 3367～3377）均在一定程度上提高了塑料的强度，但是塑料的断裂伸长率并不能得到提高，甚至会有所降低（J. Appl. Polym. Sci., 2003, 89, 1685-1689），使大豆蛋白可降解塑料的实际应用受到限制。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术所存在的问题而提供一种具有较高抗水性同时具有一定拉伸强度和断裂伸长率的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料及其制备方法，其主要特点是大豆蛋白和淀粉经过改性提高蛋白塑料的抗水性能，经过增塑提高蛋白塑料的加工性能和力学性能（拉伸强度和断裂伸长率）。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料包括下述重量份数比的原料，其中：改性大豆分离蛋白/淀粉混合物100份、增塑剂10-30份、水10-30份；所述改性大豆分离蛋白/淀粉混合物是由以下重量份数比的原料混合而成：大豆分离蛋白75-95份、淀粉5-25份、丁二酸酐10-50份。

本发明所述增塑剂取自甘油、乙二醇或1,2-丙二醇中的任意一种。

本发明的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料的制备方法包括以下步骤：

a、按重量份数比取大豆分离蛋白、淀粉，分散于大豆分离蛋白和淀粉重量之和三倍重量的环氧氯丙烷（可以循环利用）中，机械搅拌使大豆分离蛋白、淀粉分散均匀后，按重量份数比加入丁二酸酐，搅拌10-50分钟，反应完毕后抽滤、自然晾干、得到改性大豆分离蛋白/淀粉混合物备用；

b、按重量份数比将增塑剂与水混合后加入到步骤a所得到的改性大豆分离蛋白/淀粉混合物中，快速搅拌成均匀蓬松状的混合物，将混合物置于模具中，在90-130℃成型温度和5-25Mpa的成型压力下，热压5-25分钟，热制品在5-25Mpa压力下室温冷却成型，即得大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明使用的原料大豆分离蛋白和淀粉都是可再生资源，具有取之不尽用之不竭的优点；

（2）本发明的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料，在自然条件下可被微生物降解，不污染环境；

（3）本发明的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料，大豆分离蛋白和淀粉经过适量的丁二酸酐改性，热压成型之后极大提高了塑料的抗水性能，具有实用性；

（4）本发明的大豆分离蛋白/淀粉可生物降解塑料采用热压加工工艺，生产工艺简单，便于操作；

（5）淀粉的加入提高了材料的断裂伸长率，降低了材料的成本。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述，但并不限制本发明。

实施例1