一種高淀粉含量全生物降解組合物及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種全生物降解組合物及其制備方法。該組合物由包含以下重量份的組分制成：全生物降解熱塑性淀粉母粒10-80份，生物降解聚酯20-90份，相容劑0.3-5份。本發(fā)明所提供的全生物降解組合物不僅淀粉含量高，而且淀粉與基體的相容性好，保證了材料在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存過(guò)程中的力學(xué)性能，用該組合物制備成的薄膜制品的成本可以得到大幅度降低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種全生物降解組合物及其制備方法。 一種高淀粉含量全生物降解組合物及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 塑料薄膜的使用已滲透到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，被廣泛地用作食品包裝、電子電 器產(chǎn)品包裝及商場(chǎng)購(gòu)物袋、垃圾袋等。傳統(tǒng)的塑料薄膜材料如聚丙烯（PP)薄膜、聚乙烯 (PE)薄膜等的原材料為石油，使用完丟棄到自然中難以降解，給環(huán)境造成了巨大的危害。伴 隨著石油資源的日益枯竭和人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，開(kāi)發(fā)全降解的環(huán)境友好型高分子 材料應(yīng)用于薄膜材料領(lǐng)域已成為未來(lái)的發(fā)展主流。
[0003] 聚乳酸（PLA)、聚丁二酸丁二醇酯（PBS)、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二 醇)酯（PBAT)、聚羥基烷酸酯（PHA)等都能夠全生物降解，使用完后丟棄到大自然中，在微生 物的作用下可全降解為水和二氧化碳。因此，可廣泛的應(yīng)用于塑料薄膜領(lǐng)域，減少傳統(tǒng)薄膜 的使用對(duì)環(huán)境帶來(lái)的污染。但是，以上這些生物降解材料售價(jià)較高，制備成的薄膜與傳統(tǒng)的 相比在價(jià)格上競(jìng)爭(zhēng)力很弱。
[0004] 淀粉廣泛存在于自然界的植物當(dāng)中，資源豐富且價(jià)格低廉，同時(shí)可生物降解。所 以，將淀粉添加到上述生物降解聚酯中，制備的共混物不僅可以實(shí)現(xiàn)全生物降解，而且還可 以降低共混物的制備成本，增加其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0005] 淀粉加入高分子量聚酯中的一種方法是將淀粉與增塑劑、各種加工助劑直接與聚 酯在高混機(jī)中混合均勻后，加入螺桿機(jī)中擠出造粒得到共混物，如專(zhuān)利CN1315927所述。由 于未經(jīng)處理的淀粉熱塑性差，難以加工，因此淀粉加入的同時(shí)都需加入增塑劑對(duì)其進(jìn)行增 塑處理，以提高淀粉的加工性能。但是上述加工方法由于有大量高分子量的聚酯存在，易使 淀粉塑化不均，導(dǎo)致其在聚酯中的分散性變差。為提高淀粉的可加工性和在聚酯中的分散 性，常用方法是將淀粉制備成熱塑性淀粉母粒，然后再與高分子量的聚酯共混擠出得到全 生物降解的共混物，如專(zhuān)利CN101235156所述。而熱塑性淀粉與聚酯基體的相容性往往較 差，從而限制的熱塑性淀粉的添加量，因此制備高性能低成本組合物的關(guān)鍵在于解決熱塑 性淀粉與聚酯基體的相容性差的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種高淀粉含量全生物降解組合 物及其制備方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種全生物降解組合物，由包含以下重量份的組分制成：

【權(quán)利要求】
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全生物降解組合物，其特征在于：所述的生物降解聚酯為聚 (對(duì)苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的全生物降解組合物，其特征在于：所述的相容劑為 ADR-4368或ADR-4370中的一種或一種以上； 或所述的相容劑是甲基丙烯酸縮水甘油酯與丙烯酸樹(shù)脂或苯乙烯合成的共聚物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全生物降解組合物，其特征在于：所述的淀粉為土豆淀粉、玉 米淀粉、木薯淀粉或小麥淀粉中的一種或一種以上； 或所述的增塑劑為丙三醇、山梨醇、尿素、甲酰胺或乙酰胺中的一種或一種以上； 或所述的相容劑為馬來(lái)酸酐或馬來(lái)酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一種或一種以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全生物降解組合物，其特征在于：所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化二 異丙苯或過(guò)氧化苯甲酰中的一種或一種以上； 或所述的疏水改性劑為帶有長(zhǎng)鏈脂肪烴和反應(yīng)官能團(tuán)的單體，進(jìn)一步優(yōu)選為烯基丁二 酸酐或烷基烯酮二聚體中的一種或一種以上； 或所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸、硬脂酸鈣、油酸酰胺或芥酸酰胺中的一種或一種以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全生物降解組合物，其特征在于：所述抗氧劑為四 [β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯 基）丙酸十八碳醇酸酯、2-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）或三（2. 4-二叔丁基苯基） 亞磷酸酯中的一種或一種以上； 或所述填料為碳酸鈣、高嶺土、二氧化硅、蒙脫土或滑石粉等中的一種或一種以上，粒 徑優(yōu)選1250目-8000目，進(jìn)一步優(yōu)選2000-3000目。
8. -種權(quán)利要求1-7中任一所述的全生物降解組合物的制備方法，其特征在于：包括 如下步驟： (1) 將淀粉、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇-co-己二酸丁二醇）酯、填料分別進(jìn)行干燥處理； (2) 按權(quán)利要求2所述的配比稱(chēng)取以下重量份的各組分原料：淀粉70-90份、ΡΒΑΤ10-30 份、增塑劑30-50份、相容劑0. 5-3份、引發(fā)劑0. 05-2份、疏水改性劑0. 5-5份、潤(rùn)滑劑 0. 1-0. 6份、抗氧劑0. 1-0. 5份、填料2-20份；將上述原料混合均勻； (3) 將步驟（2)混合均勻的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，擠出、拉條、造粒，得 到全生物降解熱塑性淀粉母粒； (4) 將步驟（3)得到的全生物降解熱塑性淀粉母粒10-80份與生物降解聚酯20-90份 干燥，然后與〇. 3-5份相容劑一起加入到高混機(jī)中混合均勻，然后加入到雙螺桿機(jī)中擠出 共混造粒，得全生物降解組合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（1)中，淀粉、PBAT、干燥 溫度為60-80°C，干燥時(shí)間為6-24h ;填料的干燥溫度為100-120°C，時(shí)間為5-10h ;干燥設(shè) 備為真空烘箱或鼓風(fēng)烘箱； 或所述的步驟（3)中，雙螺桿擠出機(jī)為同向或異相雙螺桿擠出機(jī)，擠出溫度為 90-160°C，螺桿轉(zhuǎn)速 100_300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D 為 40-50:1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（4)中，全生物降解熱塑 性淀粉母粒、生物降解聚酯在80°C烘箱中干燥6h ; 或所述的步驟（4)中，雙螺桿擠出機(jī)為同向或異相雙螺桿擠出機(jī)，擠出溫度為 90-160°C，螺桿轉(zhuǎn)速 100_300rpm，螺桿長(zhǎng)徑比 L/D 為 40-50:1。
【文檔編號(hào)】C08J3/22GK104119647SQ201310153446
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月27日
【發(fā)明者】楊桂生, 袁角亮 申請(qǐng)人:上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司