一种热塑性淀粉及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种热塑性淀粉及其制备方法与应用。该热塑性包括淀粉、添加剂和填充物，淀粉、添加剂和填充物的重量比为50‑65:8‑12:33‑42；将改性处理后的淀粉结合热塑性塑料如聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯制成新的复合材料，即可降解性淀粉基塑料。其中淀粉改性是将淀粉在室温下溶于水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，喷雾干燥得混合细粉；将填充物投入球磨机中磨碎后，与混合细粉混合均匀后投入密闭设备中辐射1‑4分钟便得热塑性淀粉，所述密闭设备的内壁涂有含无机盐的涂料。所述热塑性淀粉在制备可降解性淀粉基塑料中的应用。不仅减少了塑料的使用，降低了产品的成本，提高了降解率，有效地保护了环境。

Thermoplastic starch and preparation method and application thereof

The invention discloses a thermoplastic starch and a preparation method and application thereof. The thermoplasticity includes starch, additives and fillers. The weight ratio of starch, additives and fillers is 50_65:8_12:33_42. The degradable starch-based plastics can be prepared by combining modified starch with thermoplastic plastics such as polyethylene, polypropylene or polyvinyl chloride. The starch modification is to dissolve the starch in water at room temperature. After the ultrasonic shock is uniform, add the additives and spray dry to mix fine powder. After filling the ball into the ball mill, mix it evenly with the mixed fine powder, and then put it into the closed equipment for 1 minutes and 4 minutes to get the thermoplastic starch. Coatings containing inorganic salts. The thermoplastic starch is used in the preparation of degradable starch based plastics. It not only reduces the use of plastics, reduces the cost of products, improves the degradation rate, and effectively protects the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性淀粉及其制备方法与应用
本专利技术属于高分子材料制备领域，具体涉及一种热塑性淀粉及其制备方法与应用。
技术介绍
淀粉是大米、玉米、小麦和薯类等作物的主要成分，其在各种环境中都具有完全生物降解能力。淀粉是多羟基聚合物，当淀粉分子降解后，形成CO2气体，不对周围环境产生副作用，再者淀粉每年产量大，来源广泛，价格低廉，在一定的工艺条件下，具有热塑性，所用加工设备简单。在开发具有生物降解性产品方面，具有潜在的优势。目前，淀粉类降解塑料产量占总降解塑料量的2/3。淀粉结构式中由于存在较多羟基聚合物，易形成分子内和分子间氢键，因此淀粉大分子间相互作用力很强，导致原淀粉难以熔融加工，而且在和其他聚合物共混加工中和其他聚合物的相容性也差。但这些羟基能够发生酯化、醚化、接枝、交联等化学反应。利用这些化学反应对淀粉进行化学改性，减少淀粉的羟基、改变其原有的结构，从而改变淀粉相应的性能，把原淀粉变成热塑淀粉。公告号CN105418978B的专利公开了一种可降解淀粉塑料。该可降解淀粉塑料包括：包括82％～85％的热塑性淀粉，9％～12％的稻草纤维，1.1％～1.3％的巨大芽孢杆菌，2.3％～2.9％的硅烷偶联剂，0.6％～0.8％的水溶性微生物多糖，1.2％～1.8％的聚乙烯醇；所述热塑性淀粉包括65％～75％的淀粉，15％～25％的聚乳酸接枝共聚物，2.0％～2.2％的增韧剂，0.2％～0.4％的增塑剂和7.4％～7.8％的防腐剂。虽然该可降解淀粉塑料在较大范围上适应了湿度的变化，且从力学和耐水性都得以提高。但该热塑性淀粉与聚乙烯醇的相容性差，所得混合体系的机械性能并不理想，对热塑性淀粉的亲水性予以降低，从而提高两者的相容性。申请号2017106498122公开了一种热塑性淀粉及其制备方法与应用，此专利技术先对淀粉进行接枝改性，得到聚酯接枝淀粉，其在聚乳酸上接枝水性聚合物，可有效提高聚乳酸的亲水性，改善聚乳酸和淀粉的界面相容性，从而得到性能良好的热塑性淀粉。但是聚乳酸在制备过程中容易分解产生气泡，所得热塑性淀粉应用后容易发泡。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种热塑性淀粉及其制备方法与应用，该热塑性淀粉与聚合物高分子的相容性好，应用领域广，且制备方法简单，适合产业化。一种热塑性淀粉，包括淀粉、添加剂和填充物，淀粉、添加剂和填充物的重量比为50-65:8-12:33-42；所述填充物为滑石粉、碳酸钙或其组合。作为改进的是，所述添加剂为增塑剂、相容剂和杀菌剂按重量比为6:3:1组成的混合物；所述淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉或土豆淀粉。进一步改进的是，所述增韧剂为聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物、高橡胶含量丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或其组合；所述杀菌剂为茶氨酚；所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。进一步改进的是，所述苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物中苯乙烯的含量为15-30％。上述热塑性淀粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉在室温下溶于去离子水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，喷雾干燥得混合细粉；步骤2，将填充物投入球磨机中磨碎后，与步骤1中的混合细粉混合均匀后投入密闭设备中辐射1-4分钟便得热塑性淀粉，所述密闭设备的内壁涂有含无机盐的涂料。作为改进的是，步骤2中所述无机盐为钼酸钠。上述热塑性淀粉在制备可降解性淀粉基塑料中的应用。上述应用，所述淀粉基塑料包括以下按重量份数计的组分：热塑性淀粉30-40份、聚乙烯45-55份、海藻酸钠10-15份、碳纳米管3-8份、秸秆纤维8-12份、醋酸丁酸纤维素1-5份、碱剂1-3份、热塑性材料40-50份。作为改进的是，所述热塑性材料为聚乙烯PE、聚丙烯PP或聚氯乙烯PVC。上述淀粉基塑料作为藤条的原料，替换部分塑料，降低了藤条的成本，提高了藤条的降解率。有益效果与现有技术相比，本专利技术的优势在于：1、本专利技术通过对淀粉改性处理后，将淀粉与疏水性物质结合在一起，减少了淀粉结构上的羟基基团，提高了热塑性淀粉的疏水性能；2、本专利技术热塑性淀粉中通过添加茶多酚提高了淀粉的杀菌和抑菌效果，且化学品的添加，降低了成本的同时，提高了对环境的友好度；3、本专利技术通过将淀粉先后与添加剂和填充物混合均匀后，投入内壁涂有含无机盐涂料的密闭设备中，通过辐射制备而成，一来减少了制备工艺，二来在辐射条件下，无机盐的催化作用，进一步破坏了淀粉形成的氢键，提高了热塑淀粉的机械性能，以及热塑性淀粉与塑料之间的相容性；4、本专利技术热塑性淀粉改性后，可代替塑料的应用，降低了塑料的使用量，且有利于环境的保护；5、本专利技术利用热塑性淀粉制备的淀粉基塑料，机械性能好，不易分层，可根据需要在热塑性淀粉的配方中添加特殊性能的组分获得不同功能的淀粉基塑料，如添加铁粉，得磁性淀粉基塑料，如添加抗静电及，得到抗静电淀粉基塑料。具体实施方式实施例1一种热塑性淀粉，包括玉米淀粉500份、添加剂80份、填充物420份，所述添加剂由苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物、聚乙烯接枝马来酸酐和茶氨酚按照6:3:1组成的混合物。所述苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物中苯乙烯的含量为15％。上述热塑性淀粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉室温下溶于去离子水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，恒速升温至60℃后，喷雾干燥得混合细粉；恒速升温的速率为5-10℃/min；步骤2，将填充物投入球磨机中磨碎后，与步骤1中的混合细粉混合均匀后投入密闭设备中辐射1分钟便得热塑性淀粉，所述密闭设备的内壁涂有含钼酸钠的涂料；辐射所用的光强度为80-90mW/cm2。上述热塑性淀粉在制备可降解性淀粉基塑料中的应用。上述应用，所述淀粉基塑料包括以下按重量份数计的组分：热塑性淀粉30份、聚乙烯45份、海藻酸钠10份、碳纳米管3份、秸秆纤维8份、醋酸丁酸纤维素1份、碱剂1份、热塑性材料40份。所用碱剂为氢氧化钠。上述淀粉基塑料的制备方法，将热塑性淀粉、聚乙烯、海藻酸钠、碳纳米管、秸秆纤维、醋酸丁酸纤维素、碱剂混合后投入球磨机中磨碎，挤出造粒得到降解塑料。实施例2一种热塑性淀粉，包括土豆淀粉550份、添加剂100份、填充物350份，所述添加剂由高橡胶含量丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯接枝马来酸酐和茶氨酚按照6:3:1组成的混合物。上述热塑性淀粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉室温下溶于去离子水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，恒速升温至65℃后，喷雾干燥得混合细粉；恒速升温的速率为8℃/min；步骤2，将填充物投入球磨机中磨碎后，与步骤1中的混合细粉混合均匀后投入密闭设备中辐射1分钟便得热塑性淀粉，所述密闭设备的内壁涂有含钼酸钠的涂料；辐射所用的光强度为85mW/cm2。上述热塑性淀粉在制备可降解性淀粉基塑料中的应用。上述应用，所述淀粉基塑料包括以下按重量份数计的组分：热塑性淀粉38份、聚乙烯52份、海藻酸钠13份、碳纳米管5份、秸秆纤维10份、醋酸丁酸纤维素1份、碱剂1份、热塑性材料45份。实施例3一种热塑性淀粉，包括红薯淀粉650份、添加剂120份、填充物330份，所述添加剂由聚丙烯、聚乙烯接枝马来酸酐和茶氨酚按照6:3:1组成的混合物。上述热塑性淀粉的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将淀粉室温下溶于去离子水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性淀粉，其特征在于，包括淀粉、添加剂和填充物，淀粉、添加剂和填充物的重量比为50‑65:8‑12:33‑42；所述填充物为滑石粉、碳酸钙或其组合。

【技术特征摘要】
1.一种热塑性淀粉，其特征在于，包括淀粉、添加剂和填充物，淀粉、添加剂和填充物的重量比为50-65:8-12:33-42；所述填充物为滑石粉、碳酸钙或其组合。2.根据权利要求1所述的一种热塑性淀粉，其特征在于，所述添加剂为增塑剂、相容剂和杀菌剂按重量比为6:3:1组成的混合物；所述淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉或土豆淀粉。3.根据权利要求2所述的一种热塑性淀粉，其特征在于，所述增韧剂为聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物、高橡胶含量丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或其组合；所述杀菌剂为茶氨酚；所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐。4.根据权利要求3所述的一种热塑性淀粉，其特征在于，所述苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯的共聚物中苯乙烯的含量为15-30%。5.基于权利要求1-4中任一种热塑性淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将淀粉在室温下溶于去离子水中，超声波震均匀后，再加入添加剂，喷雾干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：金俊阳，陈集双，代益帆，陆祥安，金磊磊，
申请(专利权)人：南京博方生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32