[发明专利]一种玉米淀粉基发泡材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉基发泡材料及其制备方法。该制备方法包括步骤：(1)将淀粉、双氧水、硫酸亚铁、水以及柠檬酸搅拌混合均匀后，加热进行氧化反应，降温出料，得到A组分，备用；(2)将聚乙烯醇(PVA)、增塑剂以及碳酸氢钠搅拌混合均匀后，得到B组分，备用；(3)将A组分、B组分、酰胺类添加剂、乙烯‑丙烯酸共聚物(EAA)以及滑石粉搅拌混合均匀后，经高压缩比的单螺杆挤出机挤出发泡成型，得到所述淀粉基发泡材料。本发明的淀粉基发泡材料具有高回弹率和发泡倍率，相对湿度≤50％时，压缩回弹率≥95％；相对湿度≥90％时，压缩回弹率≥80％；整体发泡倍率≥25倍。

技术领域

本发明涉及发泡材料制备技术领域，具体涉及玉米淀粉基发泡材料及其制备方法。

背景技术

众所周知，泡沫塑料由于具有质轻、减震、隔热保温、吸音等优点，所以被广泛用于缓冲保护包装领域。目前，泡沫塑料已成为塑料制品中最重要和应用最广泛的品种之一，但当前应用最广泛的作为缓冲保护的包装材料均为不可降解的聚苯乙烯泡沫(EPS)、聚丙烯泡沫(EPP)、聚乙烯泡沫(EPE)、以及聚氨酯发泡材料等，此类材料本身具有化学稳定性，耐酸耐碱在自然环境中不易降解，随着废弃物的增加给环境造成严重的“白色污染”，在高温下甚至会析出双酚类等有毒有害物质，不但破坏自然环境，还会危害人体健康。因此，目前世界上许多国家已立法禁止以难降解的泡沫材料为主要缓冲保护包装材料。

玉米淀粉是一种来源广泛、价格低廉、并且可完全生物降解的丰富的可再生资源，而且具有良好的发泡性能。玉米淀粉在泡沫材料中的应用将会在很大程度上减轻目前泡沫材料工业面临的巨大的环境压力。所以使用玉米淀粉为主要原料而制备发泡材料已经被广泛的研究。然而，因为玉米淀粉具有极强的极性和亲水性，所以在进行发泡后，一方面，其泡沫结构大多数为开孔或半开孔结构，不容易形成闭孔结构，所以泡沫材料的稳定性很差，在泡沫材料受力压缩后不容易回弹，回弹性普遍较差；特别是其极性和亲水性极强，在使用环境中很容易出现吸湿现象，玉米淀粉发泡材料在吸湿后，其泡沫结构更容易出现坍塌和萎缩，同时彻底失去泡沫材料所以具有的回弹性，从而失去其泡沫材料所具有的一切功能和价值。

然而，玉米淀粉分子由于具有大量的羟基，所以在一定条件下具有一定的化学活性。因此，通过对玉米淀粉中的大量羟基进行改性，而使其泡沫材料在发泡时不但形成闭孔结构，同时改善由于吸湿而失去泡沫的回弹性，开发一种具有高回弹率的玉米淀粉基发泡材料，不但应用于缓冲保护包装的各种工业产品，而且此发泡材料具有在自然环境中降解特性，不产生包装废弃物污染环境的压力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种玉米淀粉基发泡材料。该玉米淀粉基发泡材料具有高回弹率，且具有在自然环境中降解的特性，能有效应用于缓冲保护包装的各种工业产品而不产生包装废弃物污染环境的压力。本发明的目的还在于提供制备所述的一种玉米淀粉基发泡材料的方法。该制备方法以玉米淀粉作为发泡基料，通过双氧水/硫酸亚铁氧化体系氧化后，再与发泡增塑组分和发泡添加剂组分混合均匀，经高压缩比的单螺杆挤出机挤出发泡成型，制备得到高回弹的玉米淀粉基发泡材料。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种玉米淀粉基发泡材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将玉米淀粉、双氧水、硫酸亚铁、水以及柠檬酸搅拌混合均匀后，加热进行氧化反应，降温出料，得到A组分，备用；

(2)将聚乙烯醇(PVA)、增塑剂以及碳酸氢钠搅拌混合均匀后，得到B组分，备用；

(3)将A组分、B组分、酰胺类添加剂、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)以及滑石粉搅拌混合均匀后，经高压缩比的单螺杆挤出机挤出发泡成型，得到所述玉米淀粉基发泡材料。

进一步地，步骤(1)中，按重量份数计，A组分中的各原料组分添加量如下：

进一步地，步骤(1)中，所述玉米淀粉，细度≥80目。