專利名稱：制備復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種塑料的生產(chǎn)方法，具體地說是一種以淀粉為原料生產(chǎn)可降解塑料的方法。
背景技術(shù)：
塑料垃圾已成為污染人類生活環(huán)境的重要因素，為解決此類環(huán)境污染，人們在廣泛尋找能夠自然降解的塑料制品，因此，降解塑料應(yīng)運(yùn)而生。目前適于使用降解塑料的包裝、農(nóng)用制品及一次性塑料用品約占塑料總產(chǎn)量的30％，全世界降解塑料市場估計為4000萬噸，我國則為300萬噸，因而都希望盡快找到能夠完全降解塑料的生產(chǎn)方法。目前以原淀粉為原料制備可完全生物降解塑料的方法已有眾多報道，但其中所用原淀粉存在耐水性差、相容性差等問題，而制備變性淀粉一般則存在傳統(tǒng)制備工藝上的反應(yīng)速度慢、受熱不均勻等問題。
微波是頻率300MHz-300GHz范圍的電磁波，其高頻對極性介質(zhì)進(jìn)行作用，由于微波頻率與化學(xué)基團(tuán)的旋轉(zhuǎn)振動頻率接近，因此可以使分子構(gòu)象發(fā)生改變，活化某些基團(tuán)，而對大分子鏈無損傷，大大加快反應(yīng)速度。與傳統(tǒng)方法相比較，微波技術(shù)表現(xiàn)出節(jié)省能源和時間、減少有機(jī)溶劑使用、簡化操作程序，并具有提高加熱速率和顯著降低化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)的廢棄物給環(huán)境造成的危害等優(yōu)點(diǎn)。目前微波輻射技術(shù)在淀粉改性上的應(yīng)用成為近期國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。
專利申請?zhí)枮?00510094853.7的專利申請文件中公開的名稱為“微波法酸解與酯化改性復(fù)合變性淀粉的制備方法和應(yīng)用”，專利申請?zhí)枮?9107080.X的專利申請文件中公開的名稱為“微波干法制備陽離子淀粉”等，都是利用微波對淀粉進(jìn)行改性處理。但是他們都沒有達(dá)到能夠得到可降解塑料的目的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可提高制備變性淀粉的速率，提高淀粉與助劑共混的相容性，制備的復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的拉伸強(qiáng)度和伸長率較好、并且具有良好的耐水性能的制備復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將淀粉和占淀粉干基質(zhì)量的50％-90％的醋酸酐置于反應(yīng)器中，用輻照功率為100-500W的微波照射處理1-9min后反應(yīng)得到酯化淀粉，將酯化淀粉經(jīng)交聯(lián)后得到的復(fù)合變性淀粉，將復(fù)合變性淀粉與助劑合成制得可完全生物降解的材料。
本發(fā)明還可以包括這樣一些特征1、所述的助劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、乙二醇、丙三醇、山梨醇中的一種或它們之間兩種或兩種以上的任意混合物。
本發(fā)明于利用微波的方法制備復(fù)合變性淀粉，提高了制備變性淀粉的速率，同時通過復(fù)合變性的方法提高了淀粉與助劑共混的相容性；且制備的復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的拉伸強(qiáng)度和伸長率較好，并且具有良好的耐水性能。本發(fā)明制備出的聚合物具有良好的機(jī)械性能及成型加工性能，可以取代部分包裝物，并且可以完全生物降解，避免造成環(huán)境污染。
具體實(shí)施方式
下面舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述以下各實(shí)施例中所用的助劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、乙二醇、丙三醇、山梨醇中的一種或它們之間兩種或兩種以上的任意混合物。所用的交聯(lián)劑為環(huán)氧丙烷、乙二醛、偏磷酸鈉中的一種或它們之間兩種或兩種以上的任意混合物。
實(shí)施例1將20g淀粉和醋酸酐(淀粉干基質(zhì)量的80％)置于反應(yīng)器中，其中，微波輻照功率為90W，加水量為2ml，在7min后結(jié)束反應(yīng)得到酯化淀粉。加入交聯(lián)劑(淀粉干基質(zhì)量的0.10％)反應(yīng)完成后與適量的助劑合成制得全降解材料。經(jīng)復(fù)合變性后材料的拉伸強(qiáng)度大于13.52MPa，伸長率大于106％。
實(shí)施例2將20g淀粉和醋酸酐(淀粉干基質(zhì)量的90％)置于反應(yīng)器中，其中，微波輻照功率為90W，加水量為4ml，在5min后結(jié)束反應(yīng)得到酯化淀粉。加入交聯(lián)劑(淀粉干基質(zhì)量的0.20％)反應(yīng)完成后與適量的助劑合成制得全降解材料。經(jīng)復(fù)合變性后材料的拉伸強(qiáng)度大于17.06MPa，伸長率大于108％。
實(shí)施例3將20g淀粉和醋酸酐(淀粉干基質(zhì)量的80％)置于反應(yīng)器中，其中，微波輻照功率為100W，加水量為2ml，在5min后結(jié)束反應(yīng)得到酯化淀粉。加入交聯(lián)劑(淀粉干基質(zhì)量的0.15％)反應(yīng)完成后與適量的助劑合成制得全降解材料。經(jīng)復(fù)合變性后材料的機(jī)械性能如表1所示。
表1復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的典型力學(xué)性能
權(quán)利要求
1.制備復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的方法，其特征是將淀粉和占淀粉干基質(zhì)量的50％-90％的醋酸酐置于反應(yīng)器中，用輻照功率為100-500W的微波照射處理1-9min后反應(yīng)得到酯化淀粉，將酯化淀粉經(jīng)交聯(lián)后得到的復(fù)合變性淀粉，將復(fù)合變性淀粉與助劑合成制得可完全生物降解的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的方法，其特征是所述的助劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、乙二醇、丙三醇、山梨醇中的一種或它們之間兩種或兩種以上的任意混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種制備復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的方法。將淀粉和占淀粉干基質(zhì)量的50％－90％的醋酸酐置于反應(yīng)器中，用輻照功率為100－500W的微波照射處理1－9min后反應(yīng)得到酯化淀粉，將酯化淀粉經(jīng)交聯(lián)后得到的復(fù)合變性淀粉，將復(fù)合變性淀粉與助劑合成制得可完全生物降解的材料。本發(fā)明于利用微波的方法制備復(fù)合變性淀粉，提高了制備變性淀粉的速率，同時通過復(fù)合變性的方法提高了淀粉與助劑共混的相容性；且制備的復(fù)合變性淀粉型生物全降解材料的拉伸強(qiáng)度和伸長率較好，并且具有良好的耐水性能。本發(fā)明制備出的聚合物具有良好的機(jī)械性能及成型加工性能，可以取代部分包裝物，并且可以完全生物降解，避免造成環(huán)境污染。
文檔編號C08L29/04GK101058648SQ20071007226
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月28日
發(fā)明者劉明麗, 徐忠 申請人:哈爾濱龍駿實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司