一种可降解塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：50‑100重量份聚氯乙烯、5‑30重量份改性木薯淀粉、1‑3重量份麦芽糖醇、1‑5重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3‑6重量份环氧大豆油、1‑5重量份聚对二氧环己酮。本发明专利技术的可降解塑料制作工艺简便，具有良好的生物降解性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解塑料及其制备方法
本专利技术涉及塑料
，具体涉及一种可降解塑料。
技术介绍
塑料一般都具有质轻、化学性稳定、不发生锈蚀、绝缘及易加工成型的优点；塑料制品给人们生活带来很多便利。但是，由于塑料是以单体为原料。通过加聚或缩聚反应人工合成的高分子化合物，废弃后不能有效被微生物等自然分解消耗，从而引起了严重的环境问题。目前针对塑料造成的白色污染，主要通过垃圾分类及回收利用进行控制，而回收利用废弃塑料时，在实际操作中存在分类困难，经济成本高等问题。因此，制备一种可降解塑料，从塑料生产源头解决这一问题越来越重要。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种可降解塑料及其制备方法。本专利技术采用的技术方案是：一种可降解塑料，由以下原料组成：聚氯乙烯、改性木薯淀粉、麦芽糖醇、三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油、聚对二氧环己酮。优选的，一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：50-100重量份聚氯乙烯、5-30重量份改性木薯淀粉、1-3重量份麦芽糖醇、1-5重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3-6重量份环氧大豆油、1-5重量份聚对二氧环己酮。所述改性木薯淀粉由以下方法制备而成：1)氧化反应：将30-70重量份木薯淀粉加入到60-140重量份水中，混合均匀后用0.05-0.2mol/L的氢氧化钾溶液将pH调至7-9，然后加入6-10重量份过硼酸钠反应2-6小时，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉A；2)酶解反应：将步骤1)得到的木薯淀粉A加入到80-120重量份0.02-0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中混合均匀，升温至95-105℃搅拌40-60min，然后自然冷却至58-65℃时加入2-6重量份普鲁兰酶孵育6-10h，经过2-6℃低温重结晶得到悬浮液，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉B；3)接枝改性：将步骤2)得到的木薯淀粉B加入90-115重量份的90-110℃水中，在90-110℃搅拌加热40-60min，然后冷却至20-30℃时加入3-8重量份改性剂反应1-3h，离心、洗涤，冷冻干燥得到改性木薯淀粉。所述改性剂为六偏磷酸钠和/或焦磷酸钾；优选的，所述改性剂为六偏磷酸钠与焦磷酸钾按质量比3:(1-3)的混合物。本专利技术制备的改性木薯淀粉，经过氧化、酶解处理后，会产生较多的短链淀粉，一方面在淀粉颗粒表面会产生大量的孔洞结构，导致比表面积增大，分散性提高，另一方面，经过氧化反应后，木薯淀粉的羧基含量得到增加，再对其进行酶解处理，又增加了木薯淀粉中的羟基含量，这些羧羟基和羟基均可以与偏磷酸根结合形成磷酯键，导致淀粉的极性降低，与非极性聚合物的相容性变好，有利于加工。一种可降解塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方加入改性木薯淀粉、麦芽糖醇以400-600rpm的转速混合5-15min，再加入三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油和聚对二氧环己酮混合10-20min，得到混合物；(2)向步骤(1)得到的混合物中加入聚氯乙烯以500-800rpm的转速共混30-40min，再放入挤出机中挤出造粒，注塑成型，即得可降解塑料。所述挤出工艺条件为：螺杆转速为100-300rpm，挤出段工作温度为150-180℃。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的可降解塑料，采用本专利技术制备的改性木薯淀粉，有效提高了生物降解性能，制备方法简便。改性木薯淀粉经过氧化、酶解处理后，会产生较多的短链淀粉，一方面在淀粉颗粒表面会产生大量的孔洞结构，导致比表面积增大，分散性提高，另一方面，经过氧化反应后，木薯淀粉的羧基含量得到增加，再对其进行酶解处理，又增加了木薯淀粉中的羟基含量，这些羧羟基和羟基均可以与偏磷酸根结合形成磷酯键，导致淀粉的极性降低，与非极性聚合物的相容性变好，有利于加工。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术的上述
技术实现思路
作进一步的详细描述，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于下述实施例。本申请中部分原料的介绍：聚氯乙烯，牌号AlphaPVC2222C-78，购于东莞京辰塑胶原料有限公司。木薯淀粉，采用市售食品级木薯淀粉，货号：612，购于厦门橙邦恺轩生物科技有限公司。麦芽糖醇，CAS号：585-88-6，购于上海麦克林生化科技有限公司。三异硬脂酸钛酸异丙酯，CAS号：61417-49-0，纯度：98％，购于湖北鑫鸣泰化学有限公司。环氧大豆油，CAS号：8013-07-8，纯度：99％，购于上海宝曼生物科技有限公司。过硼酸钠，CAS号：7632-04-4，购于北京偶合科技有限公司。普鲁兰酶，CAS号：9075-68-7，酶活：1u/mg，购于上海源叶生物科技有限公司。六偏磷酸钠，CAS号：10124-56-8，购于青州市科缔化工有限公司。焦磷酸钾，CAS号：7320-34-5，购于山东西亚化工科技有限公司。聚对二氧环己酮，CAS号：31621-87-1，分子量：10000，购于武汉远成共创科技有限公司。实施例1一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：90重量份聚氯乙烯、20重量份改性木薯淀粉、1.5重量份麦芽糖醇、3重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3.5重量份环氧大豆油、2重量份聚对二氧环己酮。所述改性木薯淀粉由以下方法制备而成：1)氧化反应：将50重量份木薯淀粉加入到100重量份水中，混合均匀后用0.1mol/L的氢氧化钾溶液将pH调至8，然后加入8重量份过硼酸钠反应3小时，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉A；2)酶解反应：将步骤1)得到的木薯淀粉A加入到100重量份0.05mol/L的磷酸盐缓冲溶液中混合均匀，升温至100℃搅拌50min，然后自然冷却至60℃时加入4重量份普鲁兰酶孵育8h，再经过4℃低温重结晶得到悬浮液，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉B；3)接枝改性：将步骤2)得到的木薯淀粉B加入100重量份的100℃水中，在100℃搅拌加热50min，然后冷却至25℃时加入5重量份六偏磷酸钠反应2h，离心、洗涤，冷冻干燥得到改性木薯淀粉。一种可降解塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方加入改性木薯淀粉、麦芽糖醇以500rpm的转速混合10min，再加入三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油和聚对二氧环己酮混合15min，得到混合物；(2)向步骤(1)得到的混合物中加入聚氯乙烯以600rpm的转速共混35min，再放入挤出机中挤出造粒，注塑成型，即得可降解塑料。所述挤出工艺条件为：螺杆转速为200rpm，挤出段工作温度为165℃。对比例1一种可降解塑料，由以下重量份原料组成：90重量份聚氯乙烯、20重量份木薯淀粉、1.5重量份麦芽糖醇、3重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3.5重量份环氧大豆油、2重量份聚对二氧环己酮。一种可降解塑料的制备方法，包括以下步骤：(1)按配方加入木薯淀粉、麦芽糖醇以500rpm的转速混合10min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解塑料，其特征在于，由以下原料组成：聚氯乙烯、改性木薯淀粉、麦芽糖醇、三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油、聚对二氧环己酮。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解塑料，其特征在于，由以下原料组成：聚氯乙烯、改性木薯淀粉、麦芽糖醇、三异硬脂酸钛酸异丙酯、环氧大豆油、聚对二氧环己酮。


2.如权利要求1所述的可降解塑料，其特征在于，由以下重量份原料组成：50-100重量份聚氯乙烯、5-30重量份改性木薯淀粉、1-3重量份麦芽糖醇、1-5重量份三异硬脂酸钛酸异丙酯、3-6重量份环氧大豆油、1-5重量份聚对二氧环己酮。


3.如权利要求2所述的可降解塑料，其特征在于，所述改性木薯淀粉由以下方法制备而成：
1)氧化反应：将30-70重量份木薯淀粉加入到60-140重量份水中，混合均匀后用0.05-0.2mol/L的氢氧化钾溶液将pH调至7-9，然后加入6-10重量份过硼酸钠反应2-6小时，离心、洗涤，冷冻干燥后得到木薯淀粉A；
2)酶解反应：将步骤1)得到的木薯淀粉A加入到80-120重量份0.02-0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液中混合均匀，升温至95-105℃搅拌40-60min，然后自然冷却至58-65℃时加入2-6重量份普鲁兰酶孵育6-10h，经过2-6℃低温重结晶得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕丹，葛铁军，肖尚雄，
申请(专利权)人：宁波保税区君一汽配科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33