[发明专利]一种淀粉-PBAT可降解复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种淀粉-PBAT可降解复合材料，其特征在于，包括以下原料：20~40重量份超细淀粉、40~50重量份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、18~27重量份双交联再生纤维素、2~3重量份乳香粉、5~8重量份增塑剂、3~5重量份润滑剂、1~3重量份分散剂、1~3重量份离子液体；

所述超细淀粉的制备方法为：选取普通淀粉，于烘箱中55~60℃下干燥15~18h，使其水分含量降低至5~8%，再进行超微粉碎，设置进料量1~2kg，进料频率2~3Hz，粉碎工质压力0.6~0.8MPa，分级机转速3000~3600r/min，粉碎时间为90~120min，得到所述超细淀粉；

所述乳香粉采用如下方法制备：将固化的乳香粉碎，过60目筛后得乳香粗粉，再将乳香粗粉于﹣20~﹣18℃下低温冷冻3~4h、取出后进行超微粉碎然后过200~260目筛得到乳香粉；

所述双交联再生纤维素采用如下方法制备：

将纤维素溶解在预冷氢氧化钠/尿素水溶液中形成4~6wt%的透明纤维素溶液；再加入体积为透明纤维素溶液3~4倍的环氧氯丙烷，于﹣15~﹣10℃下剧烈搅拌；再通过离心去除气泡，并密封在玻璃模具中，在2~5℃下保存24~36h，得到纤维素凝胶；然后，将所得的纤维素凝胶浸入70~75%乙醇水溶液中，在2~5℃下反应2~4h发生溶剂交换，完成物理交联过程；去除残留的环氧氯丙烷，所得产物用水彻底洗涤后于105~110℃ 0.1~0.2MPa下热压25~30min得到双交联再生纤维素；

所述离子液体为带有磺基的离子液体，制备方法如下：

（1）取3~5 g N-甲基咪唑溶于10~30mL无水甲苯中得到N-甲基咪唑溶液；取5~7 g 1,3-丙烷磺内酯溶于10~30mL无水甲苯中，得到1,3-丙烷磺内酯溶液；在冰水浴中将1,3-丙烷磺内酯溶液缓慢滴加至N-甲基咪唑溶液中，滴加完毕后缓慢升至室温，在500 r/min的速度搅拌1~3h，随后过滤，用10~30mL无水甲苯清洗滤饼2~5次，得到滤饼在80~120℃下真空干燥3~6h，产物为白色晶体，即1-甲基-3-（3-磺酸基丙基）咪唑内盐；

（2）取5~10 g 步骤（1）制备的1-甲基-3-（3-磺酸基丙基）咪唑内盐加入到10~50mL水中，得到1-甲基-3-（3-磺酸基丙基）咪唑内盐水溶液；取6~10 g一水合对甲苯磺酸加入到10~50mL去离子水中，得到对甲苯磺酸水溶液；在室温、转速为300~600 r/min的条件下将对甲苯磺酸水溶液缓慢滴加至1-甲基-3-（3-磺酸基丙基）咪唑内盐中；滴加完毕后，在室温、转速为50~200 r/min条件下搅拌1~3 h，旋转蒸发至无水蒸出，随后将产物90~120℃真空干燥2~5h，产物为淡黄色粘稠液体，即得所述带有磺基的离子液体。

2.如权利要求1所述的淀粉-PBAT可降解复合材料，其特征在于：所述普通淀粉为玉米淀粉、糯米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、大米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、橡子淀粉、西谷淀粉、甘薯淀粉、豌豆淀粉中的一种。

3.如权利要求1所述的淀粉-PBAT可降解复合材料，其特征在于：所述增塑剂为环氧大豆油。

4.如权利要求1所述的淀粉-PBAT可降解复合材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸锌。

5.如权利要求1所述的淀粉-PBAT可降解复合材料，其特征在于：所述分散剂选自钛酸酯、硬脂酸、油酸中的一种或两种以上的组合。

6.如权利要求1~5任一项所述的淀粉-PBAT可降解复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取20~40重量份超细淀粉、40~50重量份聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、18~27重量份双交联再生纤维素、2~3重量份乳香粉、5~8份增塑剂、3~5重量份润滑剂、1~3重量份分散剂、1~3重量份离子液体在110~120℃下混合均匀，然后将混合后的物料冷却至室温，最后进行造粒，制得淀粉-PBAT可降解复合材料。

7.如权利要求1~5任一项所述的淀粉-PBAT可降解复合材料或如权利要求6所述的淀粉-PBAT可降解复合材料的制备方法在制备食品包装袋中的应用。