本發(fā)明涉及薄膜生產技術領域，具體涉及一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜及其制備方法。

技術背景

隨著塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展，廢舊塑料薄膜垃圾帶來的環(huán)境污染也日趨嚴重，白色污染成為全球矚目的環(huán)境問題。因此，人們必須要加大力度去開發(fā)生物可降解的塑料薄膜，治理塑料廢棄物對環(huán)境所帶來污染問題。

淀粉是一種來源豐富、價格低廉的天然高分子材料，也是一種取之不盡用之不竭的可再生資源，它能在多種環(huán)境條件下被生物降解，最終降解產物二氧化碳和水可以通過植物的光合作用再循環(huán)，不會對環(huán)境造成任何污染。因此，淀粉被廣泛應用于可降解塑料薄膜的研究與產品開發(fā)，并且已經取得了重大的進展。

作者宋小麗在淀粉基可降解復合薄膜的制備及性能研究一文中，利用淀粉、殼聚糖、甘油、坡縷石制備了一種淀粉基可降解復合薄膜，丙三醇為淀粉薄膜增塑劑，坡縷石改善淀粉薄膜的力學性能，制備的淀粉基可降解復合薄膜具有良好的生物降解性能。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種工藝簡單、生產成本低且對環(huán)境友好的耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜及其制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制備而成：玉米淀粉100份、小麥淀粉8-10份、聚乙二醇5-8份、檸檬酸酯2-4份、超細羊毛粉5-8份、二異氰酸酯2-4份、DMF 80-100份、乙酸酐8-10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘鈉溶液15-20份、己內酯5-8份、石油醚200-300份、四氫呋喃200-300份、聚己內酯5-8份、水適量。

一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步驟制備而成：

（1）將小麥淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130-140℃，保持4-5h，降溫到90-100℃，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續(xù)在90-100℃下反應5-6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質，即淀粉乙酸酯；

（2）在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和通氮裝置的反應器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到90-100℃使其溶解充分，然后降至室溫，在氮氣保護下加入萘鈉溶液，反應約15-20min后，加入己內酯，在110-130℃下反應10-12h，產物以1/3的石油醚進行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產物干燥后為白色固體物，即己內酯接枝的淀粉；

（3）將聚乙二醇和檸檬酸酯通過自動輸送裝置送至高速攪拌機內進行充分均勻混合2-3h，加入玉米淀粉、己內酯接枝的淀粉、超細羊毛粉、二異氰酸酯、聚己內酯，進行充分均勻混合5-6h，混合均勻的物料在雙螺桿擠出機中熔融擠出；在激冷輥表面進行，冷卻溫度為25-30℃；在70-80℃、8-10MPa下進行預熱40-45min后，進行橫向拉伸，然后再冷卻至25-30℃進行定型；在90-100℃、8-10MPa下預熱30-35min，進行縱向拉伸，然后再冷卻至25-30℃進行定型；收卷，得到一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜。

一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘鈉溶液的制備方法為：將萘和金屬鈉置于四氫呋喃中，于室溫和氮氣保護下反應10-12h，得濃度為0.8-1mol/L的萘鈉溶液。

一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需經過無水硫酸鈉進行干燥。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所采用的淀粉能夠被生物降解，來源豐富、價格低廉，對環(huán)境友好；超細羊毛粉的加入，利用其粒徑尺寸小、比表面積大等特性，對淀粉薄膜起到增強及降低脆性的作用；聚己內酯可以作為粘合劑和增塑劑，并在淀粉表面接枝己內酯，有效促進聚己內酯與淀粉之間的均勻混合，提高薄膜的力學性能；本發(fā)明制得的淀粉薄膜耐溫、耐撕裂、耐拉伸、成本低且可生物降解，能有效緩解白色污染問題。

具體實施方式

本實施例的耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其由如下重量份的原料制備而成：玉米淀粉100份、小麥淀粉8份、聚乙二醇8份、檸檬酸酯4份、超細羊毛粉8份、二異氰酸酯4份、DMF 100份、乙酸酐8份、吡啶120份、二乙二醇二甲醚150份、萘鈉溶液15份、己內酯5份、石油醚300份、四氫呋喃300份、聚己內酯5份、水適量。

本實施例的耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜，其由如下步驟制備而成：

（1）將小麥淀粉充分干燥，再與DMF在攪拌的條件下升溫到130℃，保持4h，降溫到90℃，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后繼續(xù)在90℃下反應6h，冷卻，傾入冷水中沉淀，過濾、洗滌至中性，干燥，為白色粉末狀物質，即淀粉乙酸酯；

（2）在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管和通氮裝置的反應器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升溫到90℃使其溶解充分，然后降至室溫，在氮氣保護下加入萘鈉溶液，反應約20min后，加入己內酯，在130℃下反應10h，產物以1/3的石油醚進行沉淀后，再以四氫呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，產物干燥后為白色固體物，即己內酯接枝的淀粉；

（3）將聚乙二醇和檸檬酸酯通過自動輸送裝置送至高速攪拌機內進行充分均勻混合3h，加入玉米淀粉、己內酯接枝的淀粉、超細羊毛粉、二異氰酸酯、聚己內酯，進行充分均勻混合6h，混合均勻的物料在雙螺桿擠出機中熔融擠出；在激冷輥表面進行，冷卻溫度為30℃；在70℃、10MPa下進行預熱45min后，進行橫向拉伸，然后再冷卻至30℃進行定型；在90℃、10MPa下預熱35min，進行縱向拉伸，然后再冷卻至30℃進行定型；收卷，得到一種耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜。

經測試，本實施例的耐撕裂的己內酯接枝的淀粉可降解薄膜拉伸強度大于30MPa，斷裂伸長率大于150%，透光率大于90%，薄膜兩側溫度差大于5℃。