專利名稱：一種硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人類社會的發(fā)展，能源越來越緊張，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，如目前大量使用的塑料包裝袋，造成嚴(yán)重的“白色污染”。目前，天然高分子材料已經(jīng)引起很多科學(xué)家的關(guān)注和研究，其中，淀粉是目前廣泛使用的一類可生物降解的天然高分子材料，在自然環(huán)境下可由微生物作用而分解，最終分解為無毒的CO2和H2O,且原料豐富，價格低廉。目前已經(jīng)有生產(chǎn)出熱塑性淀粉產(chǎn)品，但是由于淀粉分子鏈含有大量羥基，容易在分子鏈內(nèi)和分子鏈外形成氫鍵，因此難溶，難熔，加工性能差，并且耐水性差，一遇水或長期在潮濕空氣中，容易吸收水分，其穩(wěn)定性下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種機械強度高，耐水性及尺寸穩(wěn)定性好，可生物降解，易于加工成型的硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉15 50份、低密度聚乙烯(LDPE)30 60份、硫酸鈣3 15份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 5 25份。優(yōu)選的重量配比為玉米淀粉16份、低密度聚乙烯(LDPE)60份、硫酸鈣4份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯12份。本發(fā)明之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟
(1)將一半的玉米淀粉，在常溫下用水糊化30 40min(優(yōu)選35 min)，其中，水的重量為玉米淀粉重量的20 30% (優(yōu)選25%)；
(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合10 25min (優(yōu)選20 min)，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合10 25min (優(yōu)選20 min)，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；
(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為90 140°C(優(yōu)選 120°C)，螺桿轉(zhuǎn)速為 100 120r/min (優(yōu)選 110 r/min)。本發(fā)明使用之玉米淀粉可生物降解，資源豐富，價格低廉，有較好的力學(xué)性能。低密度聚乙烯在高溫下熔融加工性能佳，具備良好的力學(xué)穩(wěn)定性，因此可以作為粘合劑和增強劑，有效改善淀粉的熱塑性，提高材料的力學(xué)性能、耐水性和尺寸穩(wěn)定性。無機填料硫酸鈣化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有耐化學(xué)藥品性和電絕緣性，因此一方面可以調(diào)節(jié)材料的穩(wěn)定性、剛性和硬度，從而提高材料的機械性能和耐熱性；另外一方面，可提高材料的耐水性和外觀白度，并大大地降低成本。由于淀粉分子鏈含有大量羥基，容易在分子鏈內(nèi)和分子鏈外形成氫鍵，因此難溶，難熔，加入增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)分子鏈上的酯基可以與淀粉中的羥基形成氫鍵，從而可破壞淀粉分子間和分子內(nèi)的氫鍵，起到有效的增塑作用。本發(fā)明之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料，機械強度高，耐水性及尺寸穩(wěn)定性好，可生物降解，易于加工成型，可以流延成復(fù)合薄膜廣泛應(yīng)用于食品包裝，發(fā)泡成緩沖材料應(yīng)用于運輸包裝等包裝領(lǐng)域。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例1
本實施例之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉4Kg、低密度聚乙烯(LDPE) 15 Kg、硫酸鈣1 Kg、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 3 Kg。制備方法
(1)將一半的玉米淀粉Ig，在常溫下用400g水糊化35min；
(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合20min，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合20min，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；
(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為110°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 100r/mino本實施例產(chǎn)品性能檢測，拉伸強度、斷裂伸長率按照GB/T12914-2008規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，吸水率按GB1034-86規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，結(jié)果見表1。實施例2
本實施例之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉6Kg、低密度聚乙烯(LDPE) 10 Kg、硫酸鈣2 Kg、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 2 Kg。制備方法
(1)將一半的玉米淀粉Ig，在常溫下用800g水糊化40min；
(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合15min，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合20min，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；
(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為120°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 110r/mino本實施例產(chǎn)品性能檢測，拉伸強度、斷裂伸長率按照GB/T12914-2008規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，吸水率按GB1034-86規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，結(jié)果見表1。實施例3
本實施例之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉10Kg、低密度聚乙烯(LDPE) 6 Kg、硫酸鈣lKg、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP) 3Kgo
制備方法
(1)將一半的玉米淀粉^(g，在常溫下用1250g水糊化30min；
(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合20min，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合20min，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；
(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為130°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 100r/mino本實施例產(chǎn)品性能檢測，拉伸強度、斷裂伸長率按照GB/T12914-2008規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，吸水率按GB1034-86規(guī)定方法標(biāo)準(zhǔn)檢測，結(jié)果見表1。由表1可知，本發(fā)明之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料性能優(yōu)于改性之前的熱塑性玉米淀粉及低密度聚乙烯。表1實施例1 一 3產(chǎn)品及熱塑性玉米淀粉、低密度聚乙烯性能測試結(jié)果比較
權(quán)利要求
1.一種硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉15 50份、低密度聚乙烯30 60份、硫酸鈣3 15份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯5 25份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉16份、低密度聚乙烯60份、硫酸鈣4份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯12份。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料的制備方法， 其特征在于，包括以下步驟(1)將一半的玉米淀粉，在常溫下用水糊化30 40min，其中，水的重量為玉米淀粉重量的20 30% ；(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合10 25min，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合10 25min，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為90 140°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100 120r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將一半的玉米淀粉，在常溫下用水糊化35min，其中，水的重量為玉米淀粉重量的25% ；(2)將經(jīng)過步驟(1)糊化的玉米淀粉和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯，加入高速混合機中混合20min，再加入剩余未糊化的玉米淀粉、無機填料硫酸鈣和低密度聚乙烯，在高速混合機中混合20min，得玉米淀粉、低密度聚乙烯、無機填料硫酸鈣和增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯的混合物；(3)將步驟(2)所得混合物通過雙螺桿擠出機擠出造粒，機頭溫度為120°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 110r/mino
全文摘要
一種硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成玉米淀粉15～50份、低密度聚乙烯30～60份、硫酸鈣3～15份、增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯5～25份。本發(fā)明還包括硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明之硫酸鈣玉米淀粉低密度聚乙烯復(fù)合材料，機械強度高，耐水性及尺寸穩(wěn)定性好，可生物降解，易于加工成型，特別適于制作食品包裝或運輸包裝等包裝產(chǎn)品。
文檔編號C08L3/04GK102219952SQ20111016478
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者付桃梅, 劉珍如, 劉立文, 寧勇, 楊志強, 魯紀(jì)鳴 申請人:劉立文