一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料及制备方法，所述生物降解塑料母料是将乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料及制备方法


[0001]本专利技术涉及生物降解塑料的
，特别是涉及一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料及制备方法。

技术介绍

[0002]塑料制品已成为生产生活中必不可少的产品。近年来，随着餐饮行业的发展，塑料餐具的应用越来越广泛，也别是餐饮外卖的快速发展，使得一次性餐具消费规模呈现令人惊讶速度增长。一次性餐具、打包快餐盒的需求飞速增长，从而使得餐饮行业的薄壁注塑的聚丙烯需求激增，薄壁注塑料的供应出现较大的缺口。但因塑料一次性餐盒对环保影响较大，且国内环保政策大力推广，整个薄壁行业发展将受限制。薄壁生产行业急需打破环保重重限制，开拓薄壁注塑新发展领域。
[0003]为了减少塑料垃圾造成的污染以及弥补薄壁注塑料的缺口，使用生物塑料进行薄壁注塑制成打包快餐盒等餐饮用品成为较佳的途径。其中，采用聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯等生物质塑料可以用于薄壁注塑的选择。然而，由于需求大成本高，使得制备商在推进将生物塑料用于薄壁一次性打包餐盒等餐具的制备非常缓慢，这也成为制约生物塑料在薄壁注塑餐具中应用的主要瓶颈。
[0004]生物塑料中，淀粉基生物降解塑料一般是改性淀粉与生物质塑料的共混物，淀粉是地球上产量仅次于纤维素的天然高分子，它来源丰富、可再生、价格低廉，通过改性塑化可用于生产淀粉基塑料。淀粉基塑料作为生物基材料中的一个重要品类，已经成功实现产业化生产和应用，能够完全生物降解，可堆肥，对环境无污染，废弃物适合堆肥、填埋等处理方式。正是基于此，研究淀粉基塑料或母料，使淀粉基生物塑料母料应用于聚乳酸、聚己内酯、聚丁二酸丁二醇酯等生物质塑料，降低成本，同时满足薄壁注塑的要求。然而，淀粉基塑料由于特性限制，其在抗冲性、刚性、高流动性方面表现较差，因此，研究提高淀粉机塑料用于薄壁注塑时的抗冲性、刚性和高流动性的课题受到普遍重视。
[0005]中国专利技术专利申请号202010696321.5公开了一种高强度透明聚丙烯及其制备方法。原料质量份组成包括聚丙烯100份，聚丙烯亚胺改性纳米二氧化硅1-6份，聚丙烯接枝马来酸酐0.01-0.1份，成核剂0.1-1份，抗氧剂：0.1-0.6份；该专利技术将聚丙烯亚胺改性纳米二氧化硅、聚丙烯接枝马来酸酐、成核剂、抗氧剂与聚丙烯树脂预混合后，通过挤出机在180-230℃下挤出造粒制得改性聚丙烯；该聚丙烯树脂具有良好的透明性、耐热性、拉伸强度和冲击强度，可广泛应用于薄壁注塑透明餐盒等领域。中国专利技术专利申请号201910064770.5公开了一种薄壁注塑用高流动性高强度淀粉基母粒及其成型制备工艺，包括这种可薄壁注射成型并产生具有良好机械强度注塑制品的高含量淀粉基母粒和成型制备工艺。其中高含量淀粉基母粒在保持高含量淀粉的情况下，具有优异的流动性和力学性能，采用该生产方法制备的高含量淀粉基母粒熔融指数稳定，可塑化加工性能得到进一步提高，适用于薄壁注塑用；通过设计薄壁注塑模具，采用热流道和波纹型腔结构，控制淀粉基熔体在流道中填充的克重和停留时间，使淀粉基薄壁注塑流动性增加、提高生产速度、抑制因停留时间长而
受热黄变。
[0006]为了保提高淀粉基塑料母料抗冲性、刚性、高流动性性能，使其能够良好地应用于薄壁注塑中，有必要提出一种新型薄壁注塑专用淀粉基生物塑料母料，进而促进淀粉基塑料在薄壁注塑中的应用。

技术实现思路

[0007]针对目前淀粉基生物塑料母料用于薄壁注塑时抗冲击、刚性和流动性较差的缺陷，本专利技术提出一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料及制备方法，从而使得制得的母料兼具高抗冲性、刚性和高流动性，满足薄壁注塑加工的要求。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料，所述生物降解塑料母料是将乙烯-乙烯醇共聚物、高直链淀粉混合细化后与甘油、单硬脂酸甘油酯搅拌、密封塑化，得到预增塑料，然后与纤维素、高球度纳米级硫酸钡、分散剂、润滑剂、生物质塑料分散均匀，冷混至室温，接着将得到的冷混料螺杆挤出成条，再经链条风冷，滚刀切粒而制得。
[0009]优选的，所述乙烯-乙烯醇共聚物中，乙烯醇结构单元的摩尔占比为60-70%。
[0010]优选的，所述高直链淀粉为高直链豌豆淀粉、高直链玉米淀粉中的一种或两种的组合。
[0011]进一步优选的，所述高直链淀粉选用产地为甘肃的恒星牌豌豆淀粉（由甘肃恒星淀粉食品有限公司提供）、产地为上东烟台的双塔牌豌豆淀粉（由烟台双塔食品股份有限公司提供）中的一种。
[0012]优选的，所述高球度纳米级硫酸钡的粒径小于100nm，球度大于80%。
[0013]优选的，所述分散剂为聚乙烯蜡、甘油、石蜡中的一种。
[0014]优选的，所述分散剂选用成都祥和的203X聚乙烯蜡。
[0015]优选的，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蒙旦蜡中的一种或两种以上的组合。
[0016]优选的，所述生物质塑料为PBAT、PLA、PCL、PBS中的一种。
[0017]本专利技术还提供了一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料的制备方法，具体制备方法如下：（1）将乙烯-乙烯醇共聚物、高直链淀粉混合均匀，然后加入涡旋气流粉碎机中进行细化，接着在加入甘油、单硬脂酸甘油酯混合搅拌，再密封放置，得到预增塑料；（2）将纤维素、高球度纳米级硫酸钡、分散剂加入恒温高速混合机分散均匀，然后加入预增塑料、润滑剂、生物质塑料继续分散均匀，接着将得到的混合物物料放入冷混机，冷混至室温，得到冷混料；（3）将得到的冷混料送入平行双螺杆挤出机，螺杆挤出成条，然后经链条风冷，接着滚刀切粒，即可得到一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料。
[0018]优选的，步骤（1）中所述涡旋气流粉碎机的用气量为3-8m3/min，压力为0.6-1MPa，细化至90%的粒径在10μm以下。
[0019]优选的，步骤（1）中所述混合搅拌的转速控制在300-500rpm，温度控制在80-100℃，搅拌10-15min。
[0020]优选的，步骤（1）中所述密封放置的时间控制在24-28h。
[0021]优选的，步骤（1）中所述预增塑料制备中，乙烯-乙烯醇共聚物、高直链淀粉、甘油、单硬脂酸甘油酯的质量比例为80-100：200-300：20-30：5-10。
[0022]优选的，步骤（2）中所述冷混料制备中，纤维素、高球度纳米级硫酸钡、分散剂、预增塑料、润滑剂、生物质塑料的质量比例为1-3：5-10：0.1-0.2：70-80：1-3：10-15。
[0023]公知的，薄壁注塑制品要求材料具有较高的冲击强度、良好得外观质量和尺寸稳定性，并能承受较大的静态载荷，成型材料的流动性好，因此物料对刚性、抗冲击性、热加工流动性要求较高。然而，淀粉基生物降解塑料因本身特性限制，其在抗冲性、刚性、高流动性方面表现较差，无法有效用于薄壁注塑制品。本专利技术创造性地通过将乙烯-乙烯醇共聚物与淀粉细化后在渗透甘油，进一步与纤维素、高球度纳米级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料，其特征在于，所述生物降解塑料母料是将乙烯-乙烯醇共聚物、高直链淀粉混合细化后与甘油、单硬脂酸甘油酯搅拌、密封塑化，得到预增塑料，然后与纤维素、高球度纳米级硫酸钡、分散剂、润滑剂、生物质塑料分散均匀，冷混至室温，接着将得到的冷混料螺杆挤出成条，再经链条风冷，滚刀切粒而制得。2.根据权利要求1所述的一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物中，乙烯醇结构单元的摩尔占比为60-70%；所述高直链淀粉为高直链豌豆淀粉、高直链玉米淀粉中的一种或两种的组合；所述高球度纳米级硫酸钡的粒径小于100nm，球度大于80%；所述分散剂为聚乙烯蜡、甘油、石蜡中的一种；所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、蒙旦蜡中的一种或两种以上的组合；所述生物质塑料为PBAT、PLA、PCL、PBS中的一种。3.如权利要求1-2任一权项所述的一种薄壁注塑专用淀粉基生物降解塑料母料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）将乙烯-乙烯醇共聚物、高直链淀粉混合均匀，然后加入涡旋气流粉碎机中进行细化，接着在加入甘油、单硬脂酸甘油酯混合搅拌，再密封放置，得到预增塑料；（2）将纤维素、高球度纳米级硫酸钡、分散剂加入恒温高速混合机分散均匀，然后加入预增塑料、润滑剂、生物质塑料继续分散均匀，接着将得到的混合物物料放入冷混机，冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，司文彬，白涛，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：