一種可降解改性淀粉ps塑料及其制備方法
【專利說明】一種可降解改性淀粉PS塑料及其制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明屬于可降解技術領域,具體涉及一種可降解改性淀粉PS塑料及其制備方法。
【背景技術】
[0003]淀粉是多糖化合物,屬于天然高分子材料,來源十分廣泛,淀粉在紡織、造紙、石油工業(yè)等領域有著廣闊的應用。20世紀60年代以來,隨著地球石油資源的日益減少,因塑料白色污染導致環(huán)境惡化的逐漸加重,可生物降解塑料備受國內(nèi)外研宄的青睞。由于淀粉具有良好的生物降解性能,作為生物降解塑料的生物質(zhì)研宄取得了一定成果。
[0004]然而天然淀粉本身固有的多羥基結構使其極性極強,導致淀粉與非極性或弱極性的合成樹脂互溶性差,限制了其在生物可降解塑料中的應用。目前解決這個問題主要采取對淀粉進行疏水化處理。疏水化處理的方法主要有物理改性、化學改性、偶聯(lián)劑改性等方法。其中物理改性:采用超聲振蕩能有效的使淀粉顆粒微細化,比表面積增大,但疏水效果不佳;化學改性:通常使用各種化學試劑取代羥基,取代度低,疏水效果不顯著,且成本高。偶聯(lián)劑改性:工藝簡單,無污染,疏水效果顯著但處理后的淀粉歷經(jīng)大且不均勻,影響其與合成樹脂間的相容性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]技術問題:提供一種可降解改性淀粉PS塑料及其制備方法。
[0006]技術方案:一種可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,包括如下步驟:
(1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為10~80μπι ;
(2)將步驟(I)得到的馬鈴薯淀粉置于反應容器中,按馬鈴薯淀粉與水的質(zhì)量比為1:
3-5加入水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑,用硫酸調(diào)節(jié)pH為4~6,加入戊二醛,混合均勻,在50~70°C條件下反應l~3h ;
(3)再向反應容器中加入硬脂酸,加入在70~80°C條件下攪拌處理,100~120°C條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉;
(4)按重量份稱取如下物質(zhì):步驟(3)得到的改性馬鈴薯淀粉30~50份、甘油1~3份、增塑劑1~5份、羥甲基纖維素5~10份、納米鈦白粉1~5份、PS樹脂60~100份,混合均勻,利用雙滾筒開煉機200°C混煉壓片,得到可降解PS塑料。
[0007]步驟(2)中,馬鈴薯淀粉與水的質(zhì)量比為1:5。
[0008]步驟(2)中,所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑為單烷氧磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0009]步驟⑵中,用硫酸調(diào)節(jié)pH為5。
[0010]步驟⑵中,鈦酸酯偶聯(lián)劑與玉米淀粉的質(zhì)量比為1:10,戊二醛的終濃度為25mmol/L0
[0011]步驟(3)中,硬脂酸按照硬脂酸與玉米淀粉的比例為1:8~10。
[0012]步驟(3)中,所述的攪拌處理,其攪拌轉速為60~90rpm,攪拌時間為l~3h。
[0013]步驟(4)中,所述的抗菌劑為納米氫氧化鋁。
[0014]步驟(4)中,所述的增塑劑為磷酸三丁酯。
[0015]上述可降解改性淀粉PS塑料的制備方法制備得到的可降解PS塑料再本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0016]有益效果:本發(fā)明以價格低廉的馬鈴薯淀粉為原料制備的PS塑料,生物可降解性能好,相容性好,柔韌性高,抗拉伸性能好。
【具體實施方式】
[0017]根據(jù)下述實施例,可以更好地理解本發(fā)明。然而,本領域的技術人員容易理解,實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明,而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。此外應理解,在閱讀了本發(fā)明所述的內(nèi)容后,該領域的技術人員對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改動或調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0018]實施例1:
(1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為50~80μ m ;
(2)將步驟(I)得到的1g馬鈴薯淀粉置于反應容器中,加入水30g水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑lg,用硫酸調(diào)節(jié)PH為6,加入戊二醛至其終濃度為25mmol/L,混合均勻,在60°C條件下反應2h ;
(3)再向反應容器中加入硬脂酸lg,加入在80°C條件下攪拌處理,120°C條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉;
(4)按重量份稱取如下物質(zhì):步驟(3)得到的改性馬鈴薯淀粉30份、甘油3份、磷酸三丁酯I份、羥甲基纖維素5份、納米鈦白粉I份、PS樹脂60份,混合均勻,利用雙滾筒開煉機200°C混煉壓片,得到可降解PS塑料。
[0019]實施例2:
(1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為50~80μ m ;
(2)將步驟(I)得到的1g馬鈴薯淀粉置于反應容器中,加入水40g水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑lg,用硫酸調(diào)節(jié)PH為4,加入戊二醛至其終濃度為25mmol/L,混合均勻,在70°C條件下反應3h ;
(3)再向反應容器中加入硬脂酸lg,加入在70°C條件下攪拌處理,100°C條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉;
(4)按重量份稱取如下物質(zhì):步驟(3)得到的改性馬鈴薯淀粉40份、甘油2份、磷酸三丁酯3份、羥甲基纖維素8份、納米鈦白粉3份、PS樹脂80份,混合均勻,利用雙滾筒開煉機200°C混煉壓片,得到可降解PS塑料。
[0020]實施例3:
(1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為50~80μ m ;
(2)將步驟(I)得到的1g馬鈴薯淀粉置于反應容器中,加入水50g水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑lg,用硫酸調(diào)節(jié)pH為5,加入戊二醛至其終濃度為25mmol/L,混合均勻,在65°C條件下反應Ih ; (3)再向反應容器中加入硬脂酸lg,加入在75°C條件下攪拌處理,110°C條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉;
(4)按重量份稱取如下物質(zhì):步驟(3)得到的改性馬鈴薯淀粉50份、甘油2份、磷酸三丁酯5份、羥甲基纖維素10份、納米鈦白粉5份、PS樹脂100份,混合均勻,利用雙滾筒開煉機200°C混煉壓片,得到可降解PS塑料。
【主權項】
1.一種可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為10~80μπι ; (2)將步驟(I)得到的馬鈴薯淀粉置于反應容器中,按馬鈴薯淀粉與水的質(zhì)量比為1:3-5加入水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑,用硫酸調(diào)節(jié)pH為4~6,加入戊二醛,混合均勻,在50~70°C條件下反應l~3h ; (3)再向反應容器中加入硬脂酸,加入在70~80°C條件下攪拌處理,100~120°C條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉; (4)按重量份稱取如下物質(zhì):步驟(3)得到的改性馬鈴薯淀粉30~50份、甘油1~3份、增塑劑1~5份、羥甲基纖維素5~10份、納米鈦白粉1~5份、PS樹脂60~100份,混合均勻,利用雙滾筒開煉機200°C混煉壓片,得到可降解PS塑料。2.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,馬鈴薯淀粉與水的質(zhì)量比為1:5。3.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑為單烷氧磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑。4.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,用硫酸調(diào)節(jié)pH為5。5.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,鈦酸酯偶聯(lián)劑與玉米淀粉的質(zhì)量比為1:10,戊二醛的終濃度為25mmol/L。6.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,硬脂酸按照硬脂酸與玉米淀粉的比例為1:8~10。7.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述的攪拌處理,其攪拌轉速為60~90rpm,攪拌時間為l~3h。8.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述的抗菌劑為納米氫氧化鋁。9.根據(jù)權利要求1所述的可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述的增塑劑為磷酸三丁酯。10.權利要求1~9任一項所述可降解改性淀粉PS塑料的制備方法制備得到的可降解PS塑料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可降解改性淀粉PS塑料的制備方法,包括如下步驟:(1)將馬鈴薯淀粉研磨至粒徑為10~80μm;(2)將步驟(1)得到的馬鈴薯淀粉置于反應容器中,按馬鈴薯淀粉與水的質(zhì)量比為1:3~5加入水,混合均勻,再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑,用硫酸調(diào)節(jié)pH為4~6,加入戊二醛,混合均勻,在50~70℃條件下反應1~3h;(3)再向反應容器中加入硬脂酸,加入在70~80℃條件下攪拌處理,100~120℃條件下烘干至恒重,得到改性馬鈴薯淀粉;(4)將得到的改性馬鈴薯淀粉加入PS塑料中,制備可降解PS改性塑料。本發(fā)明制備的PS改性塑料可降解性好,抗拉伸強度高,抗菌性好。
【IPC分類】C08K5/09, C08K3/22, C08L1/28, C08L3/02, C08L25/06, C08K13/02, C08K5/053, C08K5/521
【公開號】CN104987609
【申請?zhí)枴緾N201510449113
【發(fā)明人】資于明, 朱正華, 黃仁軍
【申請人】蘇州榮昌復合材料有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月28日