改質(zhì)淀粉組合物、淀粉復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種改質(zhì)淀粉組合物，包括：淀粉，其末端連接一硅氧烷分子，具有100重量份；水，具有30～70重量份；以及一多元醇，具有5～35重量份。本發(fā)明還提供一種淀粉復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。
【專利說明】改質(zhì)淀粉組合物、淀粉復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種改質(zhì)淀粉組合物，特別是有關(guān)于一種包含水與硅氧烷分子的 改質(zhì)淀粉組合物、淀粉復(fù)合發(fā)泡材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，生物塑料發(fā)泡材料的兩種主流材料為聚乳酸發(fā)泡材料（Polylactic Acid Foam, PLA Foam)與淀粉發(fā)泡材料（Starch Foam)。其中，聚乳酸發(fā)泡材料的耐熱性不足，無 法通過貨柜運輸對環(huán)境測試的要求。配合目前PLA發(fā)泡材料的機(jī)械性能，聚乳酸發(fā)泡材料 在工業(yè)上的應(yīng)用大多聚焦在一次丟棄式食品餐具（Food Tray)的市場。淀粉是目前地球上 最豐富的可再生資源之一，具有產(chǎn)量大、多元供應(yīng)、價格低廉以及優(yōu)良的生物可分解特性與 抗靜電作用等特色，非常適合開發(fā)成為具有競爭能力的新一代包裝或運輸用低碳輕量化的 環(huán)保新素材。然而，由于一般的淀粉并不容易發(fā)泡，現(xiàn)有淀粉發(fā)泡材料的商品主要技術(shù)皆源 自于Warmer Lambert的高直鏈淀粉含量（基因改質(zhì)玉米淀粉）專利技術(shù)，價格相當(dāng)昂貴。 此技術(shù)主要是以水為發(fā)泡劑，具有制程難以控制以及加工窗口窄小等缺陷。另一方面，由水 發(fā)泡技術(shù)開發(fā)的淀粉發(fā)泡材料，其泡孔粗大Olmm)，泡孔均一度較難掌握，耐水性差，機(jī)械 性能不足，故緩沖效果有限。由于無法依產(chǎn)品需求而成形，故目前多用于低物性的松散填充 材（Loose-filler)，其市場的應(yīng)用一直難以拓展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種改質(zhì)淀粉組合物，由其制得的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料經(jīng)發(fā) 泡可得到泡孔大小均一且具有良好彈性、可擾曲以及優(yōu)越緩沖特性等的材料。
[0004] 本公開的一實施例，提供一種改質(zhì)淀粉組合物，包括：淀粉，其末端連接一硅氧烷 分子，具有100重量份；水，具有30?70重量份；以及一多元醇，具有5?35重量份。
[0005] 本公開的一實施例,提供一種淀粉復(fù)合發(fā)泡材料,包括：上述的改質(zhì)淀粉組合物， 其重量百分比介于25?90wt% ;以及一熱塑性高分子，其重量百分比介于10?75wt%。
[0006] 本公開的一實施例，提供一種淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，包括：混煉一上述的 改質(zhì)淀粉組合物與一熱塑性高分子，以形成一淀粉合膠；以及對該淀粉合膠進(jìn)行一發(fā)泡制 程，以形成一淀粉復(fù)合發(fā)泡材料。
[0007] 本發(fā)明的改質(zhì)淀粉組合物通過在淀粉分子鏈末端導(dǎo)入具反應(yīng)性官能基的硅氧烷 分子，使淀粉產(chǎn)生三次元結(jié)構(gòu)，其分子鏈得以展開并相互糾纏，從而達(dá)到發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)的強 度需求；此外，通過導(dǎo)入第二相可分解熱塑性高分子以及各種界面相容改質(zhì)劑來調(diào)整整體 材料系統(tǒng)的流動特性并與淀粉形成合膠來提升整體基材的熔體強度，從而達(dá)到微孔發(fā)泡材 料結(jié)構(gòu)的需求。
[0008] 為讓本公開的上述目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配 合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是根據(jù)本公開實施例2的改質(zhì)淀粉合膠的TEM圖；
[0010] 圖2是根據(jù)本公開實施例2的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的SEM圖；以及
[0011] 圖3是根據(jù)本公開實施例12的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的SEM圖。

【具體實施方式】
[0012] 本公開的一實施例，提供一種改質(zhì)淀粉組合物，包括：淀粉，其末端連接一硅氧烷 分子，具有100重量份；水，具有30?70重量份；以及一多元醇，具有5?35重量份。
[0013] 在一實施例中，上述淀粉可包括玉米淀粉、木薯淀粉或馬鈴薯淀粉。
[0014] 在一實施例中，上述淀粉可包括酯化淀粉或醚化淀粉。
[0015] 在一實施例中，上述連接于淀粉末端的硅氧烷分子可包括 四乙氧基娃燒（tetraethoxysilane，TEOS)、氨基丙基三乙氧基娃燒 (aminopropyltriethoxysilane)

【權(quán)利要求】
1. 一種改質(zhì)淀粉組合物，包括： 淀粉，所述淀粉末端連接一硅氧烷分子，具有100重量份； 水，具有30?70重量份；以及 一多元醇，具有5?35重量份。
2. 如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物，其中所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉、或馬鈴 薯淀粉。
3. 如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物，其中所述淀粉為酯化淀粉或醚化淀粉。
4. 如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物，其中所述硅氧烷分子為四乙氧基硅烷、氨基 丙基三乙氧基硅烷、縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、或節(jié)基乙_胺丙基二甲氧基娃燒單鹽酸鹽。
5. 如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物，其中所述多元醇為甘油、山梨醇、或聚乙二 醇。
6. 如權(quán)利要求5所述的改質(zhì)淀粉組合物，其中所述聚乙二醇的重量平均分子量介于 200 ?6, 000。
7. -種淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，包括： 如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物，其重量百分比介于25?90wt% ;以及 一熱塑性高分子，其重量百分比介于10?75wt%。
8. 如權(quán)利要求7所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，其中所述熱塑性高分子為脂肪族-芳香族 共聚物或脂肪族聚酯。
9. 如權(quán)利要求8所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，其中所述脂肪族-芳香族共聚物為對苯二 甲酸-己二酸-丁二醇共聚物。
10. 如權(quán)利要求8所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，其中所述脂肪族聚酯為聚琥珀丁二酸、聚 亞丁基丁二酸酯-己二酸酯、聚乳酸、聚乙丙交酯、羥基烷酸酯、聚環(huán)內(nèi)酯或二氧化碳聚合 物。
11. 如權(quán)利要求7所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，其中所述熱塑性高分子為乙烯-乙烯醇共 聚物、熱塑性聚乙烯醇、熱塑性纖維素、聚氨酯、或聚酯化酰胺。
12. 如權(quán)利要求7所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料，其中所述淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的孔徑介于 1 ?100 u m〇
13. -種淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，包括： 混煉一如權(quán)利要求1所述的改質(zhì)淀粉組合物與一熱塑性高分子，以形成一淀粉合膠； 以及 對該淀粉合膠進(jìn)行一發(fā)泡制程，以形成一淀粉復(fù)合發(fā)泡材料。
14. 如權(quán)利要求13所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其中所述發(fā)泡制程為一超臨 界發(fā)泡制程。
15. 如權(quán)利要求13所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，還包括于所述發(fā)泡制程中添 加一發(fā)泡劑。
16. 如權(quán)利要求15所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其中所述發(fā)泡劑為二氧化碳 或氮氣。
17. 如權(quán)利要求13所述的淀粉復(fù)合發(fā)泡材料的制備方法，其中所述淀粉合膠還包括二 氧化娃納米顆粒，其粒徑介于lnm?300nm。
【文檔編號】C08K5/053GK104419018SQ201310471111
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】廖圣茹, 張志仁, 劉彥伯, 劉信助, 鐘曜竹, 陳建明 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院