本發(fā)明屬于高分子材料制備領(lǐng)域,具體說是涉及一種高剛性熱塑性淀粉(TPS)注塑專用料的制備方法。
背景技術(shù):
淀粉作為一種廣泛存在的可再生天然資源,已成為重要的工業(yè)原料。TPS是指淀粉在一定量的增塑劑的作用下,經(jīng)過加熱、機(jī)械力的作用,破壞其原有的分子結(jié)構(gòu)的條件下形成的材料。TPS分解后,可以作為有機(jī)肥料被吸收,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生任何有害的影響。塑化劑一般是含有能與淀粉中羥基形成氫鍵的基團(tuán)的小分子化合物,如羥基、氨基或酰胺基等基團(tuán)。
高分子學(xué)報(bào),2004,(2):240~245中用分別用甘油和甲酰胺作為塑化劑制備了TPS,淀粉和增塑劑的重量比為100:30,甲酰胺增塑的TPS的性能更加優(yōu)良。中國(guó)塑料,2002,16(9):34~36中利用TPS與聚己內(nèi)酯(PCL)熔融共混并擠出可用來制備完全可生物降解的塑料,TPS中,增塑劑份數(shù)大于等于27份,研究表明,組分PCL以及增塑劑水和甘油的含量對(duì)體系的力學(xué)性能和耐水性有顯著的影響。塑料科技,2003,(5):1~3中用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)改性TPS,TPS中淀粉:甘油的重量比為100:30~40,體系的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均逐漸增大,而且甘油含量增加時(shí),體系的拉伸強(qiáng)度下降(>6MPa),斷裂伸長(zhǎng)率提高(>20%)。
從上述文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn),在TPS中增塑劑用量均較高,提高了TPS的成本并影響其性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種高剛性TPS注塑專用料的制備方法。
本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:包括以下步驟:
將淀粉、增塑劑和EVA混合均勻,所述各物的加入量為淀粉100份,增塑劑8~12份,EVA8~12份,混合物在擠出機(jī)中于120~180℃下擠出,即可得到高剛性TPS注塑專用料。
本發(fā)明所用的淀粉為玉米淀粉、小麥淀粉、土豆淀粉、馬鈴薯淀粉中的任意一種或幾種。
本發(fā)明所用的增塑劑為甘油、丙二醇、丁二醇中任意一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果如下:
TPS中增塑劑用量低,100份淀粉中增塑劑用量?jī)H為8-12份。
TPS中淀粉含量高,大于等于100/(100+12+12)= 80.6%。
TPS的剛性大,拉伸強(qiáng)度>10MPa,斷裂伸長(zhǎng)率<10%。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明,不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1.將玉米淀粉、甘油和EVA混合均勻,所述各物的加入量為淀粉100份,甘油10份,EVA12份,混合物在單螺桿擠出機(jī)中于150℃下擠出,即可得到高剛性TPS注塑專用料,其拉伸強(qiáng)度為12.3MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為5.1%。
實(shí)施例2.將玉米淀粉、丙二醇油和EVA混合均勻,所述各物的加入量為淀粉100份,丙二醇12份,EVA12份,混合物在雙螺桿擠出機(jī)中于150℃下擠出,即可得到高剛性TPS注塑專用料,其拉伸強(qiáng)度為11.7MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為6.5%。
實(shí)施例3.將土豆淀粉、丁二醇和EVA混合均勻,所述各物的加入量為淀粉100份,丁二醇12份,EVA10份,混合物在雙螺桿擠出機(jī)中于150℃下擠出,即可得到高剛性TPS注塑專用料,其拉伸強(qiáng)度為12.15MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為5.2%。