[发明专利]淀粉填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法

说明书

本发明属于生物降解材料领域，公开了一种淀粉填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。该淀粉填充的中温水溶PVA组合物包括：PVA、淀粉、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、抗水解剂和有机硅憎水剂；相对于100重量份的PVA和淀粉，所述增塑剂的含量为15‑55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1‑8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5‑6重量份，所述抗水解剂的含量为2‑6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1‑2重量份。本发明提供的淀粉填充的中温水溶PVA粒子吹塑成膜后膜的初始水溶温度大于40℃。

技术领域

本发明涉及生物降解材料领域，具体涉及一种淀粉填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。

背景技术

聚乙烯醇(PVA)在不同温度的水中可溶解，具有较高的力学性能、透明性好、耐油耐腐蚀性高，又可在自然条件下分裂降解，最终生物降解成二氧化碳和水的形式回归自然环境，是一种生物降解的环保材料。

PVA低温水溶膜是指在较低温度(23℃)下开始在水中溶解的薄膜，也称常温水溶膜，其原料为部分醇解型PVA；PVA高温水溶膜是指在较高温度(80℃)以上才开始在水中溶解的薄膜，其原料为完全醇解型PVA。

PVA水溶性薄膜多使用溶液流延法生产制备，其加工成本极高，产能低，使用传统塑料膜袋的吹塑成膜法是一种能耗低、产能高的加工方式，但由于PVA的熔融温度与分解温度相近，吹塑成膜加工难度较大。

因此，希望提供一种吹塑成膜难度低、易于工业化、具有广泛应用前景的中温水溶PVA膜。

发明内容

本发明的目的是为了克服中温水溶PVA原料在热塑加工的过程中存在易分解碳化的难题，本发明提供了一种淀粉填充的中温水溶PVA组合物及其粒子和制备方法。

本发明所述的淀粉填充的中温水溶PVA组合物使用的原料为低温水溶PVA原料，即部分醇解型PVA，通过共混改性的方式制备的中温水溶PVA粒子的初始水溶温度在40℃以上。本发明提供的淀粉填充的中温水溶PVA组合物及粒子具有在制备过程中不发生分解，实现了中温水溶PVA原料的连续化造粒及吹塑成膜。本发明提供的淀粉填充的中温水溶PVA组合物及粒子通过添加淀粉，降低了成本，同时可进一步提高中温水溶PVA粒子的初始水溶温度。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种淀粉填充的中温水溶PVA组合物，所述淀粉填充的中温水溶PVA组合物包括：PVA、淀粉、增塑剂、热分解抑制剂、抗热氧老化剂、抗水解剂和有机硅憎水剂；

相对于100重量份的PVA与淀粉混合物，所述增塑剂的含量为15-55重量份，所述热分解抑制剂的含量为1-8重量份，所述抗热氧老化剂的含量为0.5-6重量份，所述抗水解剂的含量为2-6重量份，所述有机硅憎水剂的含量为0.1-2重量份。

优选地，所述中温为温度≥40℃，更优选为45-50℃。

优选地，相对于100重量份的PVA与淀粉混合物，所述增塑剂的含量为25-45重量份，所述热分解抑制剂的含量为3-6重量份，所述抗热氧老化剂的含量为1-4重量份，所述抗水解剂的含量为2-4重量份，所述有机硅憎水剂含量为1-1.5重量份。

优选地，所述PVA的聚合度为300-2600。

优选地，所述PVA的醇解度≥88％。

优选地，所述淀粉为玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和混合豆淀粉中的一种或多种。

优选地，所述增塑剂为甘油、二聚甘油、三聚甘油、十聚甘油、山梨醇、甘露醇、二乙醇胺、三乙醇胺和二甘醇中的一种或多种。

优选地，所述热分解抑制剂为失水山梨醇硬脂酸酯、肉豆蔻酸、环氧硬脂酸丁酯、有机锡稳定剂、稀土稳定剂、环氧大豆油和氢氧化镁中的一种或多种。