[发明专利]一种淀粉-PBAT可降解复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉‑PBAT可降解复合材料及其制备方法，主要原料包括：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（PBAT）、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。与现有技术相比，该配方下制备的淀粉‑PBAT可降解复合材料具备良好的拉伸性能，疏水性能、抗菌性以及可降解性能。

技术领域

本发明涉及可降解塑料技术领域，具体涉及一种淀粉-PBAT可降解复合材料及其制备方法。

背景技术

塑料作为一种新型轻量化化工材料，与钢铁、木材、水泥并称为材料领域的四大支柱。因其具有质轻、耐用、成型性好和加工成本低等优点，以体积算，使用量已跃居世界首位。塑料制品，经常作为食品包装材料，在延长食品货架期、保护食品质量和卫生等方面起着重要的作用。在塑料制品在生活和生产中被广泛使用的同时，给人类社会的生存环境带来了很多压力。一方面随着石化资源过度开采和利用，石化资源储存量逐渐减少，甚至将面临枯竭的危险；另一方面由传统石油基塑料为原料制备而成的塑料制品降解时间周期很长，容易产生“白色污染”，大量使用一次性非降解塑料用品对土壤、环境造成了极大的负面影响，严重破坏环境、危害人体健康。因此开发和推广环保生物可降解材料是缓解当前环境生态压力的迫切需要。由于开发和应用环保生物可降解材料市场前景广阔，社会效益与生态效益十分显著，可促进包装、医药、食品及妇女儿童一次性消费用品的生产加工行业技术升级换代。因而可降解、可再生、可持续利用的新型生态化绿色包装材料受到生产行业和社会越来越多的关注。

淀粉是碳水化合物在植物细胞中最为普遍的一种储藏形式，在玉米、木薯、土豆、小麦等植物中的含量均较高。淀粉降解后会以二氧化碳和水的形式回到大自然，因此淀粉被认为是最有前途的生物可降解材料，通过合理地利用可以替代传统石油能源。但是，淀粉颗粒是部分结晶结构，分子间氢键的作用力较强，当其受到热和力同时作用时，流动性极差，加工成型困难，无法进行熔融挤出等热塑性加工，难以单独作为一种高分子材料使用，因此，通常需要对淀粉进行改性或加入其他聚合物辅助进行共混加工制备。

目前，关于淀粉-PBAT可降解复合材料研究的报道较多。

早期曾有研究将淀粉一类可生物降解原料和塑料成分混合制备半生物降解塑料产品，这类产品只有淀粉成分能被降解，塑料成分不能被降解且难以回收。此类半生物降解塑料不能从根本上解决环境问题，已被淘汰。对淀粉进行物理或化学处理，改善其热塑加工性能，使其具有良好的可塑成膜性能，同时能在适当的环境中快速降解，可以真正实现完全生物降解。此外，将淀粉与聚乳酸、明胶、纤维素、壳聚糖、乙酸纤维素、细菌纤维素等聚合物共混复合，可制作用于食品容器、包装材料的完全生物降解材料。