[发明专利]一种淀粉基复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉基复合材料及制备方法。复合材料由改性淀粉和聚酯熔融共混而成，改性淀粉100重量份，聚酯为10～100重量份；所述改性淀粉的结构通式为：其中St为淀粉分子，R基团为烷基(C_nH_2n+1)。所述酯化淀粉是由重量份数计的以下组分制备而得：天然淀粉100份，溶剂0～200份，催化剂10～50份，改性剂1～50份。制备方法包括：所述组分按所述用量熔融共混制得所述淀粉基复合材料。本发明效率高，成本低，工艺简单，性能可控，适用于制备各种性能要求的热塑性材料。

技术领域

本发明涉及淀粉技术领域，进一步地说，是涉及一种淀粉基复合材料及制备方法。

背景技术

中国是一个粮食大国，每年除去食用消耗和工业用粮，还积存着数以十万吨计的粮食，根据国家粮食卫生标准，存储超过一年的粮食即为陈粮，超过三年的粮食为陈化粮，这些粮食既不能人食又不能作为饲料，因而造成了大量的浪费。同时部分作物如木薯、葛根等由于营养价值低，通常被用于造纸、砂浆等低价值高污染的工业生产。作为一种天然高分子，淀粉具有可再生、可降解、廉价、易存和便于运输的特点，如果能将陈粮和低营养、低价值作物中的淀粉应用的材料领域，对于提高农作物附加值，提高农民收入，减少白色污染，发展循环经济等具有重大意义，是解决“三农”的一条新途径。

淀粉基生物降解塑料是指其组分中含有淀粉或其衍生物的生物降解塑料。普通淀粉粒径为25μm左右，既可作为制备降解复合材料的一种填料，又可以通过一定改性处理制备降解塑料。目前大部分的淀粉生物复合材料主要通过以淀粉填充高分子的方法制备公开号CN102121199A提出淀粉填充的人造革的制备，公开号CN101805463A提出淀粉填充聚丙烯的制备等等。淀粉作为填料填充至不可降解塑料中，制得破坏型降解塑料，该塑料使用后，淀粉首先降解，将塑料分为小碎片，但是由于不可降解塑料的存在，这类塑料不能在短时间内完全降解，不能解决其对环境的危害。因此能够完全生物降解的淀粉基塑料成为如今研究的主要目标。

公开号CN103554368A提出了对淀粉进行改性并应用于橡胶中，这对淀粉进行改性后应用的方法，可以改善淀粉基材料性能，但是存在着淀粉分布不均，与材料相容性不好的问题。

由于淀粉不具有热塑性，有人提出通过增塑剂增塑淀粉继而填充塑料的思路，公开号CN103146032A等专利即采用这种方法与材料共混。这种方法虽然部分解决了材料的热塑问题和分散问题，但由于小分子的增塑剂易于迁移，迁移后材料性能迅速变差，且由于增塑剂的加入，材料的耐水性能会急剧下降，因而材料的性能难以稳定。

现阶段的淀粉基生物材料，无法解决亲水性强，力学性能和增塑剂迁移这三个问题的平衡，因而难以大规模应用。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种淀粉基复合材料及制备方法。效率高，成本低，工艺简单，性能可控，适用于制备各种性能要求的热塑性材料。

本发明的目的之一是提供一种淀粉基复合材料。

所述复合材料由改性淀粉和聚酯熔融共混而成，复合材料中改性淀粉的100重量份，聚酯10～100重量份；

所述改性淀粉的结构通式为：

其中St为淀粉分子，R基团为烷基(C_nH_2n+1)、烯基(C_nH_2n)、苯基(C_nH_n～1)中的至少一种，其中，n＝2～18，R基团优选为烷基(C_nH_2n+1)。

所述酯化淀粉是由重量份数计的以下组分制备而得：

天然淀粉100份，溶剂150～200份，催化剂10～30份，改性剂1～20份；