一種全降解泡沫塑料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉一種全降解泡沫塑料的制備方法，屬生物化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油聚合物工業(yè)的發(fā)展，其所導(dǎo)致的環(huán)境污染引起了人們對石油聚合物廢棄 物處理問題的關(guān)注。目前市場上由石油生產(chǎn)的泡沫塑料密度小、體積大、不便于集中和運 輸，而且本身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐老化、抗腐蝕等特點，因此產(chǎn)生大量的難降解的泡沫塑 料垃圾。同時，日益增長的泡沫塑料垃圾對生態(tài)系統(tǒng)的威脅越來越大，引起了嚴重的"白色 污染"，世界上許多國家均已立法禁止生產(chǎn)難降解的泡沫塑料產(chǎn)品。國產(chǎn)商品的出口受到 "綠色貿(mào)易壁皇"的困擾。在這些"綠色貿(mào)易壁皇"中，由于我國的包裝材料不合格而被拒之 在他國門外的占相當大的一部分。因此開發(fā)并應(yīng)用具有良好環(huán)境相容性的"綠色環(huán)保緩沖 材料"已成為21世紀的必然趨勢。
[0003] 植物纖維和淀粉是綠色植物光合作用的最終產(chǎn)物，是生物合成的最豐富的可再生 資源，具有品種多、價格便宜、生物全降解等特點。因此，開發(fā)植物纖維和淀粉基的全降解泡 沫塑料是當前世界各國研發(fā)的熱點。目前雖然已經(jīng)有植物纖維和淀粉基的全降解泡沫塑料 的報道，但所得到的泡沫塑料密度高、抗拉強度低、回彈性差，同時還使用化學(xué)發(fā)泡劑造成 污染；因此研發(fā)一種性能好且易降解的植物纖維和淀粉基的全降解泡沫塑料是當前需要解 決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全降解泡沫塑料的制備方法，該 方法主要是創(chuàng)新的應(yīng)用未見文獻報道的植物纖維表面改性劑和淀粉復(fù)合塑化劑，使泡沫 塑料密度降低、抗拉強度增高和回彈性提高，同時應(yīng)用水蒸氣發(fā)泡，去除了化學(xué)發(fā)泡劑的污 染。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種全降解泡沫塑料的制備方法，其特征是，由下述重量份 的原料制成：植物纖維50-60份，淀粉20-30份，聚乙烯醇5-10份，納米二氧化硅10-20份， 植物纖維表面改性劑1-5份，淀粉復(fù)合塑化劑5-10份，水60-100份；將植物纖維加入植物 纖維表面改性劑進行改性處理；將淀粉加水加熱糊化后再加入淀粉復(fù)合塑化劑進行塑化處 理；將表面改性的植物纖維、塑化后的淀粉、聚乙烯醇和納米二氧化硅充分攪拌均勻，制得 均相體漿料，進一步水蒸氣發(fā)泡、熱壓成型得到全降解泡沫塑料。
[0006] 所述植物纖維為木漿纖維或秸桿纖維。
[0007] 所述植物纖維表面改性劑為三甲基硅基異氰酸酯。
[0008] 所述淀粉復(fù)合塑化劑由油酸酰胺（別名油酰胺、順式9-十八碳烯酰胺）和2-羥 乙基脲（別名：（2_羥乙基）脲、羥乙基脲）組成，二者重量比為I :0.9-1. 1，優(yōu)選為1 :1。
[0009] 以上所用原料均為市售商品。
[0010] 本發(fā)明的制備方法具體包括以下步驟：
[0011] ⑴將植物纖維粉碎至過60目篩，加入植物纖維表面改性劑，強力攪拌混勾，進行 纖維表面改性處理0. 5-1. 5小時，得表面改性的植物纖維；
[0012] (2)將淀粉與水混合，在溫度80± 10°C下糊化20-60分鐘，然后在攪拌的同時加入 復(fù)合塑化劑對淀粉進行塑化處理〇. 5-1. 5小時，得塑化淀粉；
[0013] (3)將表面改性的植物纖維、塑化后的淀粉放入攪拌機中，攪拌均勻后，加入聚乙 烯醇和納米二氧化硅充分攪拌均勻，制得均相體漿料；
[0014] (4)將攪拌好的均相體漿料放入模具中進行水蒸氣發(fā)泡，設(shè)定上模溫度 190± 10°C，下模溫度210± 10°C，壓力5-8MPa，合模后保壓成型30-60秒，泄壓保溫干燥，脫 模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟（4)具體為：將攪拌好的均相體漿料放入模具中進行水蒸氣發(fā) 泡，設(shè)定上模溫度190°C，下模溫度210°C，壓力6MPa，合模后保壓成型50秒，泄壓保溫干燥 120秒，脫模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
[0016] 本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明制備的全降解泡沫塑料，其密度< 20. 0Kg/m3(達到聚 苯乙烯泡沫塑料的要求），其抗拉強度彡1.0 MPa，其彈性模量彡300MPa。同時本發(fā)明采用應(yīng) 用水蒸氣發(fā)泡、熱壓成型方法制備而成，去除了化學(xué)發(fā)泡劑的污染。本發(fā)明制備的全降解泡 沫塑料達到了聚苯乙烯泡沫塑料的標準，并且完全生物降解。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1 :
[0018] (1)將50公斤木漿纖維粉碎至60目，加入1公斤三甲基硅基異氰酸酯，強力攪拌 混勻，進行纖維表面改性處理1小時，得表面改性的植物纖維；
[0019] (2)將20公斤淀粉與60公斤水混合，然后調(diào)整恒溫水浴槽的溫度80°C對其進行 糊化30分鐘，然后在攪拌的同時加入配置的復(fù)合塑化劑油酸酰胺和二羥乙基脲各2. 5公 斤，對淀粉進行塑化處理1小時，得塑化淀；
[0020] (3)將上述得到的表面改性的植物纖維、塑化后的淀粉放入攪拌機中，攪拌10分 鐘后，加入5公斤聚乙烯醇和10公斤納米二氧化硅充分攪拌30分鐘，制得均相體漿料；
[0021] (4)將攪拌好的均相體漿料稱重后放入模具中進行水蒸氣發(fā)泡，設(shè)定上模溫度 190°C，下模溫度210°C，壓力6MPa，合模后保壓成型50秒，泄壓保溫干燥120秒，脫模，取出 制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得產(chǎn)品的性能指標見表1。
[0022] 實施例2 :
[0023] (1)將60公斤玉米秸桿纖維粉碎至60目，加入5公斤三甲基硅基異氰酸酯，強力 攪拌混勻，進行纖維表面改性處理70分鐘，得表面改性的植物纖維；
[0024] (2)將30公斤淀粉與100公斤水混合，然后調(diào)整恒溫水浴槽的溫度80°C對其進行 糊化40分鐘，然后在攪拌的同時加入配置的復(fù)合塑化劑油酸酰胺和二羥乙基脲各5公斤， 對淀粉進行塑化處理1小時，得塑化淀粉；
[0025] (3)將上述得到的表面改性的植物纖維、塑化后的淀粉放入攪拌機中，攪拌10分 鐘后，加入10公斤聚乙烯醇和20公斤納米二氧化硅充分攪拌40分鐘，制得均相體漿料；
[0026] (4)將攪拌好的均相體漿料稱重后放入模具中進行水蒸氣發(fā)泡，設(shè)定上模溫度 190°C，下模溫度210°C，壓力6MPa，合模后保壓成型50秒，泄壓保溫干燥120秒，脫模，取出 制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得產(chǎn)品的性能指標見表1。
[0027] 實施例3 :
[0028] (1)將55公斤甘蔗渣纖維粉碎至60目，加入2公斤三甲基硅基異氰酸酯，強力攪 拌混勻，進行纖維表面改性處理50分鐘，得表面改性的植物纖維；
[0029] (2)將25公斤淀粉與80公斤水混合，然后調(diào)整恒溫水浴槽的溫度80°C對其進行 糊化35分鐘，然后在攪拌的同時加入配置的復(fù)合塑化劑油酸酰胺和二羥乙基脲各4公斤， 對淀粉進行塑化處理50分鐘，得塑化淀粉；
[0030] (3)將上述得到的表面改性