專(zhuān)利名稱(chēng)：生物降解塑料及制備該生物降解塑料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料，尤其是涉及一種生物降解塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，塑料因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、化學(xué)性能穩(wěn)定及廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)而在許多領(lǐng)域廣泛發(fā)展。但由于用過(guò)的塑料尚沒(méi)有妥善的處理方法，塑料垃圾對(duì)自然環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)人類(lèi)生存的危害也越來(lái)越嚴(yán)重。非降解塑料大多是由低密度聚乙烯(LDPE)和線(xiàn)性低密度聚乙烯(LLDPE)制成的，其次是由高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PQ和聚氯乙烯(PVC)制成的，這些塑料一般都作為固體廢料處理掉，致使在空氣中形成酸雨等污染物，對(duì)我們的生活造成嚴(yán)重危害。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決傳統(tǒng)非降解塑料污染環(huán)境，破壞土壤結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種生物降解性好并且應(yīng)用性能好的生物降解塑料。本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種生物降解塑料的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用可以降解的聚烴基脂肪酸酯為基本原料，添加有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過(guò)特殊工藝制成生物降解塑料。該生物降解塑料可以被數(shù)種水生細(xì)菌降解成水、二氧化碳和有機(jī)質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。具體地說(shuō)該生物降解塑料以熱塑性淀粉、可生物降解聚合物和輔助性成分為原料，經(jīng)螺旋擠出設(shè)備和制膜設(shè)備加工而成。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種生物降解塑料，包含5-70% (重量)的熱塑性淀粉；15-40% (重量)的可生物降解聚合物；3-20% (重量)的丙三醇；2-10% (重量)的乙二醇；按照本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種制備生物降解塑料的方法，該方法包括以下步驟(1)將可生物講解聚合物、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25 分鐘，混合成均勻的混溶體。(2)將熱塑性淀粉、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25分鐘， 混合成均勻的混溶體。(3)通過(guò)計(jì)量泵和失重式計(jì)量喂料器將步驟(1)、(2)得到的混溶體加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行混煉和擠出。具體的步驟是該混合物在雙螺桿擠出機(jī)中的喂料區(qū)、熔融共混區(qū)、共混剪切區(qū)、共混捏合區(qū)、塑化推進(jìn)區(qū)以及增壓擠出區(qū)中分別被輸送、分散、匯合、加熱熔融、剪切粉碎、擠壓捏合、接枝共混、排揮、增稠、以及增壓輸出。其中喂料區(qū)的溫度控制在 90-145°C，熔融共混區(qū)的溫度控制在125-175°C，共混剪切區(qū)的溫度控制在135_180°C，共混捏合區(qū)的溫度控制在130-180°C，塑化推進(jìn)區(qū)的溫度控制在105-175°C，增壓擠出區(qū)的溫度控制在115-185 。經(jīng)模頭部分?jǐn)D出的物料條經(jīng)水冷、風(fēng)冷，用切粒機(jī)制得生物降解塑料粒子。本發(fā)明的有益效果是，該生物降解塑料生產(chǎn)工藝過(guò)程以淀粉、聚羥基脂肪酸酯為原料共混制得淀粉塑料，由于原料中均含有高濃度羥基，可形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有很好的流動(dòng)性，所以本發(fā)明塑料具有很好的強(qiáng)度、柔軟、光澤、阻氣性、耐油劑性，熱封性能均十分優(yōu)越。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體地，本發(fā)明涉及一種生物降解塑料，包括5-70% (重量)的熱塑性淀粉；15-40% (重量)的可生物降解聚合物；3-20% (重量)的丙三醇；2-10% (重量)的乙二醇；按照本發(fā)明，所述的熱塑性淀粉為細(xì)度大于100的普通工業(yè)淀粉，包括玉米淀粉、 馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉，以及改性淀粉。按照本發(fā)明，所述的可生物降解聚合物為聚羥基脂肪酸酯。本發(fā)明的生物降解塑料具有如下長(zhǎng)處(a)易于加工成型以通用塑料加工設(shè)備吹膜，工藝易于控制，制備方法簡(jiǎn)單、靈活，加工成型性能好。(b)機(jī)械性能好物理機(jī)械性能與各種相應(yīng)的塑料相近。(c)降解性能好由于熱塑性淀粉含量高及其他可降解的添加劑比例大，生物降解的性能非常優(yōu)越。按照本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及一種制備生物降解塑料的方法，該方法包括以下步驟(1)將可生物降解聚合物、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25 分鐘，混合成均勻的混溶體。(2)將熱塑性淀粉、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25分鐘， 混合成均勻的混溶體。(3)通過(guò)計(jì)量泵和失重式計(jì)量喂料器將步驟(1)、(2)得到的混溶體加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行混煉和擠出。具體的步驟是該混合物在雙螺桿擠出機(jī)中的喂料區(qū)、熔融共混區(qū)、共混剪切區(qū)、共混捏合區(qū)、塑化推進(jìn)區(qū)以及增壓擠出區(qū)中分別被輸送、分散、匯合、加熱熔融、剪切粉碎、擠壓捏合、接枝共混、排揮、增稠、以及增壓輸出。其中喂料區(qū)的溫度控制在 90-145°C，熔融共混區(qū)的溫度控制在125-175°C，共混剪切區(qū)的溫度控制在135_180°C，共混捏合區(qū)的溫度控制在130-180°C，塑化推進(jìn)區(qū)的溫度控制在105-175°C，增壓擠出區(qū)的溫度控制在115-185 。經(jīng)模頭部分?jǐn)D出的物料條經(jīng)水冷、風(fēng)冷，用切粒機(jī)制得生物降解塑料粒子。按照本發(fā)明方法，所述的熱塑性淀粉為細(xì)度大于100的普通工業(yè)淀粉，包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉，以及改性淀粉。按照本發(fā)明方法，所述的可生物降解聚合物為聚羥基脂肪酸酯。以下將通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施例按如下配方制備生物降解塑料組合物成分用量(克)熱塑性淀粉50聚羥基脂肪酸酯20. 4丙三醇12乙二醇7. 6水10總計(jì)100將熱塑性淀粉和聚羥基脂肪酸酯分別與丙三醇、乙二醇及水放入高速攪拌機(jī)中， 均勻攪拌后形成2份不同的混溶體，再用計(jì)量泵和失重式計(jì)量喂料器將2份混溶體加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行混煉和擠出。雙螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)速為120-560rpm，扭矩為450_3600Nm，控制各區(qū)溫度為喂料區(qū)的溫度控制在90-145°C，熔融共混區(qū)的溫度控制在125-175°C，共混剪切區(qū)的溫度控制在135-180°C，共混捏合區(qū)的溫度控制在130-180°C，塑化推進(jìn)區(qū)的溫度控制在105-175°C，增壓擠出區(qū)的溫度控制在115-185°C。經(jīng)模頭部分?jǐn)D出的物料條經(jīng)水冷、風(fēng)冷，用切粒機(jī)制得淺黃色至白色的半透明粒子，其各種性能標(biāo)列于表一。表一
權(quán)利要求
1.一種生物降解塑料，包含 5-70% (重量)的熱塑性淀粉； 15-40% (重量)的可生物降解聚合物； 3-20% (重量)的丙三醇；2-10% (重量)的乙二醇。
2.如權(quán)利要求1所述的生物降解塑料，其中所述的熱塑性淀粉為細(xì)度大于100的普通工業(yè)淀粉，包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉，以及改性淀粉。
3.如權(quán)利要求1所述的生物降解塑料，其中所述的可生物降解聚合物為聚羥基脂肪酸
4.生物降解塑料的制備方法，包括以下步驟(1)將可生物講解聚合物、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25分鐘，混合成均勻的混溶體。(2)將熱塑性淀粉、丙三醇、乙二醇和水依次加入高速混合機(jī)中攪拌10-25分鐘，混合成均勻的混溶體。(3)通過(guò)計(jì)量泵和失重式計(jì)量喂料器將步驟(1)、(2)得到的混溶體加入雙螺桿擠出機(jī)中，進(jìn)行混煉和擠出。具體的步驟是該混合物在雙螺桿擠出機(jī)中的喂料區(qū)、熔融共混區(qū)、 共混剪切區(qū)、共混捏合區(qū)、塑化推進(jìn)區(qū)以及增壓擠出區(qū)中分別被輸送、分散、匯合、加熱熔融、剪切粉碎、擠壓捏合、接枝共混、排揮、增稠、以及增壓輸出。其中喂料區(qū)的溫度控制在 90-145°C，熔融共混區(qū)的溫度控制在125-175°C，共混剪切區(qū)的溫度控制在135_180°C，共混捏合區(qū)的溫度控制在130-180°C，塑化推進(jìn)區(qū)的溫度控制在105-175°C，增壓擠出區(qū)的溫度控制在115-185 。經(jīng)模頭部分?jǐn)D出的物料條經(jīng)水冷、風(fēng)冷，用切粒機(jī)制得生物降解塑料粒子。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的熱塑性淀粉為細(xì)度大于100的普通工業(yè)淀粉， 包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、紅薯淀粉和木薯淀粉，以及改性淀粉。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的可生物降解聚合物為聚羥基脂肪酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物降解塑料，以熱塑性淀粉、可生物降解聚合物和輔助性成分為原料，經(jīng)螺旋擠出設(shè)備和制膜設(shè)備加工而成。包含5-70％(重量)的熱塑性淀粉；15-40％(重量)的可生物降解聚合物；3-20％(重量)的丙三醇；2-10％(重量)的乙二醇；本發(fā)明還涉及制備該生物降解塑料的方法。
文檔編號(hào)C08L3/02GK102382330SQ20101027116
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者于瑞德 申請(qǐng)人:于瑞德