本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可完全生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著環(huán)境污染及能源危機的不斷加深，人們的環(huán)保意識不斷增強，環(huán)境友好可降解的復(fù)合材料越來越受到人們的重視，成為塑料未來發(fā)展的方向。

申請人于2016年5月30日提交的公開號為cn106046430a、名稱為一種可完全生物降解的復(fù)合材料的專利申請材料披露了一種可完全生物降解的復(fù)合材料及其制備方法，該復(fù)合材料主要是由淀粉、丙烯酸酯與淀粉的接枝共聚物和聚丙烯酸酯混合后再與一定比例的可完全生物降解樹脂，再添加一定量的增塑劑混煉而成。該復(fù)合物能夠完全生物降解，具有塑料樹脂的加工性能和使用性能。并且由于大量淀粉的加入，相對市場上的其他生物降解樹脂，復(fù)合物的價格大大降低，具有較大的市場前景。但是，由于該復(fù)合物在制備時，所加入的淀粉大部分未經(jīng)加工改性，影響了復(fù)合物的加工性能和使用性能。其次，淀粉與丙烯酸酯接枝共聚物市場銷量小，也嚴(yán)重影響到該技術(shù)方案的具體實施。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了彌補上述技術(shù)方案的缺陷，本發(fā)明提供了一種新的生產(chǎn)可完全生物降解復(fù)合材料的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，由以下步驟構(gòu)成：

a.將淀粉和丙烯酸甲酯進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，制得改性淀粉；

b.調(diào)整改性淀粉的含水量，使水分占物料重量比的18-30％；

c.將由b步驟得到的混合物通過造粒機進(jìn)行造粒；

d.對由c步驟得到的粒料進(jìn)行干燥，得到粒一；

e.選取可生物降解樹脂聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇、聚丁二酸-丁二醇、聚丁二酸-己二酸-丁二醇、聚對苯二甲酸-丁二酸-丁二醇中的一種或幾種的組合進(jìn)行干燥處理，得到粒二；

f.將由d和e步驟得到的物料混合后擠出造粒，得到可生物降解的淀粉基塑料母粒。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟a中，改性工藝中加入的丙烯酸甲酯的重量比為3--30wt％。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟c中,造粒機造粒時溫度不超過60攝氏度。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟d中，干燥溫度為50-60攝氏度。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟d中，干燥溫度為55攝氏度。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟e中，干燥溫度為70-90攝氏度，干燥時間為5-24小時。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟f中，粒二所占重量比為10--50％。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟f中，粒二所占重量比為30-40％。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟f中，在擠出造粒時，加入馬來酸酐。

優(yōu)選的，一種可生物降解的淀粉基塑料母粒的生產(chǎn)方法，其中所述步驟f中，馬來酸酐的加入量占混合物重量比為1-3％。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供了一種可完全生物降解的復(fù)合材料的生產(chǎn)方法，該方法生產(chǎn)的復(fù)合材料中對添加的淀粉進(jìn)行了接枝改性，增加了混合物之間的相容性，極大提高了復(fù)合物的加工性能和使用性能。另外，接枝改性后的淀粉無需干燥到極低的含水量，在將其含水量降低至30％以下時就可以進(jìn)入到加工工序，這也大大降低了生產(chǎn)中的能耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

具體實施方式

下面通過具體實施方案對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但這些實施實例僅在于舉例說明，并不對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。

實施例一

將9000g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入1000g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)20％時取出，即得淀粉與丙烯酸甲酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、50、50、50、50攝氏度，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥24小時，干燥溫度設(shè)定為55攝氏度。

將4000g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器中干燥5小時，干燥溫度設(shè)定為80攝氏度，得到母粒二。

將6000g母粒一和4000g母粒二加入到單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)置為80、120、130、130、130攝氏度，?？谥睆綖?mm。

實施例二

將9600g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入400g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)28％時取出，即得淀粉與丙烯酸甲酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、55、55、55、55，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥36小時，干燥溫度設(shè)定為60攝氏度。

將10000g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器干燥10小時，干燥溫度設(shè)定為85攝氏度，得到母粒二。

將4000g母粒一和4000g母粒二加入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)為80、110、120、120、120，?？谥睆綖?mm。

實施例三

將7500g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入2500g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)30％時取出，即得淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、58、58、58、58，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥48小時，干燥溫度設(shè)定為50攝氏度。

將1500g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器干燥5小時，干燥溫度設(shè)定為80攝氏度，得到母粒二。

將8500g母粒一和1500g母粒二加入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)置為80、120、130、130、120，?？谥睆綖?mm。

實施例四

將8500g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入1500g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)25％時取出，即得淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、55、55、55、55，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥24小時，干燥溫度設(shè)定為60攝氏度。

將3000g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器干燥10小時，干燥溫度設(shè)定為75攝氏度，得到母粒二。

將7000g母粒一和3000g母粒二加入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)置為80、120、135、135、135，?？谥睆綖?mm。

實施例五

將9600g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入400g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)28％時取出，即得淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、60、60、60、60，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥36小時，干燥溫度設(shè)定為60攝氏度。

將10000g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器干燥10小時，干燥溫度設(shè)定為85攝氏度，得到母粒二。

將4000g母粒一、4000g母粒二和240g馬來酸酐加入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)為80、120、135、135、130，?？谥睆綖?mm。

實施例六

將9000g玉米淀粉放入盛有20000g去離子水的容器中，攪拌均勻后加入1000g丙烯酸甲酯，然后再向容器中加入催化劑硝酸鈰銨，繼續(xù)攪拌，直至反應(yīng)2-3小時。將反應(yīng)產(chǎn)物從容器中導(dǎo)出并放入離心機中去水，當(dāng)含水量到達(dá)20％時取出，即得淀粉與丙烯酸酯接枝聚合物的淀粉基樹脂組合物。將組合物放入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到母粒一。其中，單螺桿擠出機的長徑比為25，轉(zhuǎn)速為50rpm，溫度區(qū)間依次設(shè)置為30、52、52、52、52，?？谥睆綖?mm。

然后再將母粒一放入干燥器中干燥24小時，干燥溫度設(shè)定為55攝氏度。

將4000g聚丁二酸丁二醇酯粒在干燥器干燥5小時，干燥溫度設(shè)定為80攝氏度，得到母粒二。

將6000g母粒一、4000g母粒二和200g馬來酸酐加入單螺桿擠出機進(jìn)行造粒，得到本發(fā)明方法的產(chǎn)物，其中單螺桿擠出機長徑比25，轉(zhuǎn)速60r/min，溫度設(shè)置為80、120、130、130、130，?？谥睆綖?mm。

實施例七

依次分別用聚對苯二甲酸-己二酸-丁二醇、聚丁二酸-己二酸-丁二醇、聚對苯二甲酸-丁二酸-丁二醇替代聚丁二酸丁二醇，重復(fù)上述實施方法，可得本發(fā)明方法的產(chǎn)物。

本發(fā)明所涉及的可完全生物降解的淀粉基塑料母粒，可通過傳統(tǒng)塑料加工設(shè)備進(jìn)行注塑、吸塑、吹塑、吹膜、發(fā)泡等工藝成型，用以生產(chǎn)完全生物降解的塑料制品。