[发明专利]可降解淀粉基树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可降解淀粉基树脂组合物及其制备方法。

背景技术

早在19世纪80年代，硝酸纤维素膜已进入工业化生产。但直到20世纪40年代，在聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜进入工业化生产后，塑料薄膜才有较快速度的发展。20世纪70年代至今，塑料薄膜进入鼎盛发展时期，塑料薄膜的发展，既体现在数量上，更体现在性能改善、品种增加、产品结构的调整上。21世纪，世界经济进入全球化和信息化时代，在塑料薄膜高科技产品发展的同时，环境问题、资源和能源问题也凸显出来，环境污染，保护生态环境的要求也越来越高。塑料薄膜的发展，正经受严峻挑战。由于塑料制品难以分解，二次再生利用的塑料制品量，还不到塑料制品生产量的50％。因此，废弃塑料制品就形成大量的垃圾，造成严重的坏境污染问题，并威胁到人类的生存环境，引起了人们对聚合物废料处理问题的关注。塑料薄膜是塑料制品的主要品种，在塑料垃圾中占有很大比例。出于费塑料薄膜密度小、表面积大、不易降解、难于回收利用，在人们的生活环境中漂浮，给生态环境造成很大破坏。要彻底解决日益严重的“白色污染”，必须从源头做起，大力开发和推广环境可降解高分子材料，才是治标又治本的方法，也符合当今高分子材料绿色化的潮流。

近年来，降解塑料的开发应用，在塑料的快速降解，塑料的减量化方面取得的成果，已引起许多人的兴趣，人们希望通过对降解塑料的开发应用，解决日益严重的废弃塑料垃圾及废弃塑料对环境污染的问题。同时，降解塑料的研究开发以及降解塑料应用中出现的问题，又不断引导人们研究新的更适用的降解塑料，从而提升塑料工业化生产的技术水平。

降解塑料中的淀粉塑料，根据其中淀粉含量的多少可以分为三大类：填充型淀粉塑料、共混型淀粉塑料和全淀粉塑料。填充型淀粉塑料的一个明显缺点是淀粉含量太低，也就是能降解的组分太少。全淀粉塑料对湿度变化相当敏感，吸水后制品的力学性能明显降低，因此应用范围受到了限制；另外，由于在放置过程中易发生重结晶，导致其制品的尺寸稳定性差并且易变脆，以致无法完成满足使用的要求。由淀粉与疏水性合成聚合物（目前研究的多为脂肪族聚酯及其共聚物）共混得到的淀粉塑料具有良好的生物降解性，但两相的相容性不佳，因此不能得到满意力学性能的材料。

经对现有技术的检索发现，申请号为200810046032.x，名称为“高淀粉含量的可生物降解热塑性淀粉塑料的制备”的中国发明专利申请，通过加入共混树脂改善材料的机械性能和加工性能，降低材料的平衡降水率；其中的共混树脂为聚乳酸、聚己内酯、脂肪族聚酯、脂肪-芳香族共聚酯、聚羟基烷酸酯、聚羟基戊酸酯，聚碳酸酯中的至少一种。由于该共混树脂中的脂肪族聚酯、聚乳酸等组分价格较贵，一般为他们所要替代的合成聚合物的5～10倍，因此其实际应用受到限制；此外，由于同样没有解决共混树脂与淀粉两相间的相容性，其力学性能离实际使用还有一定差距。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述不足，提供一种降解率高、成本低、力学性能良好的可降解淀粉基树脂组合物。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种可降解淀粉基树脂组合物，包括如下组分及重量份含量：

多孔淀粉    100，        共混树脂    40～50，

改性剂      8～12，      增塑剂      10～15，

热稳定剂    0.5～1.5，   润滑剂      0.5～1，

交联剂      3～5.5。

优选的，所述多孔淀粉采用的原料淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉中的一种或两种的混合；是通过如下方法制备而得的：在所述原料淀粉中加入0.2mol/L、PH值为5～6的醋酸钠缓冲液进行搅拌，调成淀粉悬浮液；加入α-淀粉酶液搅拌，进行酶解反应；将酶解后的淀粉悬浮液离心，去除上清液；沉淀底物用蒸馏水洗涤后离心，再真空抽滤2次；将所得产品45℃烘干至恒重；粉碎后过100目筛，制得干燥的多孔淀粉；所述α-淀粉酶占原料淀粉重量的重量百分比为1～1.5％。

优选的，所述酶解反应温度为50℃～55℃，时间为5～6h。

优选的，所述共混树脂为聚烯烃树脂、乙烯类共聚物、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂中的一种或几种的混合物。

优选的，所述改性剂为磷酸盐和尿素，二者重量比为3：5～9。

优选的，所述增塑剂为三醋酸甘油酯、甘油、甲酰胺中的任意一种。

优选的，所述热稳定剂为亚磷酸三苯酯。

优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸镁。