專利名稱：淀粉類可生物降解塑料母料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淀粉類可生物降解塑料母料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，已公開的淀粉類可生物降解塑料母料如99100726.3又如00119372.4再如01134820.8等專利，所述的制備方法需對淀粉進行勻漿浸漬、液態(tài)脫水、漿狀細化、偶聯(lián)高混改性，雙螺桿擠出造粒等處理，所需設(shè)備投資大，工序多，生產(chǎn)周期長，而且還僅是對淀粉的改性處理，以至淀粉添加量少，衛(wèi)生性能差，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)投資大、工序多、生產(chǎn)周期長、衛(wèi)生性能差、成本高的缺陷，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、成本低、衛(wèi)生性能好的淀粉類可生物降解塑料母料及其制備方法。
本發(fā)明技術(shù)方案如下1、淀粉類可生物降解塑料母料其包括下列組分及重量份數(shù)比淀粉100份，淀粉接枝改性劑0.5～3份、膠粘樹脂30～300份、膠粘樹脂接枝改性劑0.5～4份、膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑0.1～1份、潤滑增塑劑3～30份、穩(wěn)定劑1～3份，分散劑1～3份，助降解劑0～2份。
2、上述淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法包括以下步驟(1)淀粉改性接枝①淀粉細化將原生淀粉粉碎細化，待用。
②淀粉改性接枝在細化淀粉中，加入潤滑增塑劑，然后高攪、升溫，分次加入相應(yīng)數(shù)量的淀粉接枝改性劑，再高攪、升溫，加入相應(yīng)數(shù)量的穩(wěn)定劑，再高攪，加入相應(yīng)數(shù)量的分散劑和助降解劑，再高攪至物料混合均勻；攪拌冷卻后即成改性接枝淀粉，裝袋待用。
(2)膠粘樹脂接枝改性①在膠粘樹脂料中，加入相應(yīng)數(shù)量的膠粘樹脂接枝改性劑、相應(yīng)數(shù)量的膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑，攪拌均勻后，拉條造?；蚰Ｃ鏌崆性炝＜闯赡z粘樹脂接枝改性料，爾后裝袋待用。
②由于聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚丙交酯、聚羥基脂肪酸酯、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物已是很好的相容劑，無須再進行接枝改性。
(4)淀粉類可生物降解塑料母料制備在改性接枝淀粉中，加入膠粘樹脂接枝改性料或相容劑中的一種或一種以上，攪拌均勻，拉條造粒或模面熱切造粒即制成淀粉類可生物降解塑料母料。
本發(fā)明由于對淀粉和膠粘樹脂均進行接枝改性，為此其相容性極佳，產(chǎn)生你中有我，我中有你的結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)高淀粉、高生物降解性的材料。
具體實施例方式1、淀粉類可生物降解塑料母料，其成分包括下列組分及重量份數(shù)比細化淀粉100份，淀粉接枝改性劑0.5～3份、膠粘樹脂30～300份、膠粘樹脂接枝改性劑0.5～4份、膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑0.1～1份、潤滑增塑劑3～30份、穩(wěn)定劑1～3份，分散劑1～3份，助降解劑0～2份。
所述的細化淀粉為已被氣流渦旋微粉機粉粹成1200～2000目的玉米淀粉、木薯淀粉、馬嶺薯淀粉、小麥淀粉、番薯淀粉等植物淀粉中的一種或一種以上。
所述的淀粉接枝改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑等其中的一種或一種以上。
所述的膠粘樹脂為聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚丙交酯、聚羥基脂肪酸酯、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等其中的一種或一種以上。
所述的膠粘樹脂接枝改性劑為馬來酸酐、乙酸酐、丁二酸酐、甲基丙烯酸酐等其中的一種或一種以上。
所述的膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑為過氧化二異丙苯(DCP)或過氧化氫異丙苯(CHP)等其中的一種或一種以上。
所述的潤滑增塑劑為白油、環(huán)烷油、甘油、山梨醇。乙二醇丙二醇等其中的一種或一種以上。
所述的穩(wěn)定劑為硬酯酸、硬酯酸鈉、硬酯酸鈣、硬酯酸鋇等其中的一種或一種以上。
所述的分散劑為液態(tài)石臘、氧化聚乙烯、聚乙烯復(fù)合臘、聚丙烯復(fù)合臘等其中的一種或一種以上。
所述的助降解劑為可控降解添加劑、光降解劑的一種或一種以上。
2、制備方法；上述淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法包括以下步驟(1)淀粉改性接枝①淀粉細化啟動ACM-60型氣流渦旋微粉機，將約100目原生淀粉緩緩?fù)度階CM-60型氣流渦旋微粉機中，調(diào)節(jié)細化淀粉出料分級轉(zhuǎn)速至出料的細化淀粉粒徑在10um～6um約1200～2000目，爾后裝袋待用。
②淀粉改性接枝啟動500/1000高冷混機組的高速混合機運轉(zhuǎn)，將100重量份細化淀粉投入高速混合機中，在高攪溫度升至約80℃后加入3～30份的潤滑增塑劑，然后高攪五分鐘后約溫度升至100℃，分三次每次間隔二分鐘加入相應(yīng)數(shù)量為0.5～3份的淀粉接枝改性劑，再高攪五分鐘約溫度升至120℃，加入1～3份的穩(wěn)定劑，再高攪三分鐘，加入1～3份分散劑和0～2份的助降解劑。再高攪一分鐘約鍋內(nèi)物料混合均勻放入冷混鍋里冷卻攪拌至約60℃后出鍋即成改性接枝淀粉，裝袋待用。
(2)膠粘樹脂接枝改性在100份膠粘樹脂料中，加入0.5～4份膠粘樹脂接枝改性劑、0.1～1份膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑，混合攪拌均勻后，經(jīng)過拉條造粒或模面熱切造粒，即成膠粘樹脂接枝改性料，爾后裝袋待用。但是，聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚丙交酯、聚羥基脂肪酸酯、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物已是很好的相容劑，無須再進行接枝改性。
(3)淀粉類可生物降解塑料母料制備取100份改性接枝淀粉加30～300份膠粘樹脂接枝改性料或相溶劑的一種或一種以上攪拌均勻，倒入雙螺桿擠出機中在一定的溫度、擠出壓力和抽真空排氣下拉條造?；蚰Ｃ鏌崆性炝＜粗瞥傻矸垲惪缮锝到馑芰夏噶?。其中僅用相容劑制成的是全生物降解塑料母料。
實施例11.啟動ACM-60型氣流渦旋微粉機，將1000kg約100目原生玉米淀粉緩緩?fù)度階CM-60型氣流渦旋微粉機中，調(diào)節(jié)細化淀粉出料分級轉(zhuǎn)速至出料的細化淀粉粒徑在10um以下約1200目。2.啟動500/1000高冷混機組的高速混合機運轉(zhuǎn)，將130kg細化淀粉投入高速混合機中，在高攪溫度升至約80℃后加入白油20kg，然后高攪五分鐘后約溫度升至100℃，分三次每次間隔二分鐘加入相應(yīng)數(shù)量為1.8kg的CT-114型鈦酸酯偶聯(lián)劑，再高攪五分鐘約溫度升至120℃，加入2kg硬脂酸，再高攪三分鐘，加入3kg聚丙烯臘和0.13kg低溫?zé)嵫趸到鈩?。再高攪一分鐘約鍋內(nèi)物料混合均勻放入冷混鍋里冷卻攪拌至約60℃后出鍋。3.將100kg聚丙烯粒料倒入攪拌鍋中，加入3kg馬來酸酐、0.1kg過氧化二異丙苯攪拌均勻后倒入雙螺桿擠出機料斗中，調(diào)控各工藝溫度(按TSE75型雙螺桿雙排氣造粒機組為例)為<p>本發(fā)明可采用下述方法對聚醚醚酮的純化效果進行評價陽離子雜質(zhì)含量的測定采用原子吸收光譜法；陰離子雜質(zhì)含量采用離子色譜法進行測定，被測樣品采用灼燒法處理，即將一定質(zhì)量的聚醚醚酮粉末裝入潔凈的瓷坩鍋中，于馬弗爐中在700℃的高溫下灼燒3小時后，用去離子水清洗瓷坩鍋，配成一定體積的水溶液，然后分別用離子色譜和原子吸收光譜測定其中的陰陽離子含量。
本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明使用常壓純化處理方法純化聚醚醚酮(PEEK)，在普通反應(yīng)釜中就可以進行；此外，純化處理所需的化學(xué)試劑品種較少，容易購買，因而易于工業(yè)化批量生產(chǎn)。
2、本發(fā)明工藝條件簡便，操作步驟較少，且省時、節(jié)能，并可以有效地回收和重復(fù)使用純化處理劑、純化助劑和洗滌液。
3、本發(fā)明使用的常壓純化處理方法純化聚醚醚酮，效果非常顯著，純化處理后聚醚醚酮中無機離子含量達到了用于電子電器用途時的要求。結(jié)果見表1。
表1純化處理前后聚醚醚酮中無機離子含量

四具體實施方式
下面用實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅限于本實施例中所涉及的內(nèi)容。
實施例1將10克30目的聚醚醚酮樹脂、2克聚乙烯醇(PVA)和100毫升N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)放入250毫升的三頸瓶中，劇烈攪拌，加熱到150℃，保持1小時；純化處理完成之后，將純化體系冷卻到100℃以下，停止攪拌，并抽濾，將濾餅分別用沸騰的丙酮、沸騰無水乙醇和沸騰的去離子水各洗滌3次并抽濾3次，每次使用的洗滌液用量都為10毫升。然后將經(jīng)過上述處理的聚醚醚酮在溫度為80℃、真空度為0.07MPa的真空條件下干燥1小時，得到高純度聚醚醚酮PEEK-1。
實施例2將10克300目的聚醚醚酮樹脂、100克聚乙二醇(PEG)和1000毫升N-甲基-2-吡咯烷酮放入2000毫升的三頸瓶中，劇烈攪拌，加熱到205℃，并保持10小時。純化處理完成之后，將純化體系冷卻到100℃以下，停止攪拌，并抽濾，將濾餅用沸騰的丙酮、沸騰的無水乙醇和沸騰的去離子水各洗滌6次并抽濾6次，每次使用的洗滌液用量都為500毫升。然后將經(jīng)過上述處理的聚醚醚酮在溫度為140℃、真空度為0.09MPa的真<p>(2)啟動500/1000高冷混機組的高速混合機運轉(zhuǎn)，將150kg細化淀粉投入高速混合機中，在高攪溫度升至約60℃后加入甘油20kg，然后高攪五分鐘后約溫度升至90℃，分三次每次間隔二分鐘加入相應(yīng)數(shù)量為1.8kg的DH-411型鋁酸酯偶聯(lián)劑，再高攪五分鐘約溫度升至120℃，加入2kg硬脂酸鈉，再高攪三分鐘，加入3kg聚乙烯臘。再高攪一分鐘約鍋內(nèi)物料混合均勻放入冷混鍋里冷卻攪拌至約60℃后出鍋。
(3)取100kg改性接枝淀粉加20kg乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、50kg聚己內(nèi)酯攪拌均勻，倒入雙螺桿雙排氣擠出機的料斗中，調(diào)控各工藝溫度(按TSE75型雙螺桿雙排氣造粒機組為例)為

加熱到設(shè)定溫度后，保溫十五分鐘到三十分鐘，開啟主機，緩慢調(diào)速到200轉(zhuǎn)～450轉(zhuǎn)。待雙螺桿正常運轉(zhuǎn)后，調(diào)整溫度到100℃～140℃，注意控制主機電流在180A～220A之間，熔體壓力控制在4～9之間，開啟真空排氣裝置，控制真空度約在0.06～0.09Mpa。調(diào)控計量喂料雙螺桿轉(zhuǎn)速約在6～20之間，待?？诔隽蠒r，調(diào)節(jié)模面熱切的切粒速度至合宜的粒狀即制成淀粉含量為50％的淀粉類全生物降解塑料母料。該產(chǎn)品適用于要求全生物降解的各類膜制品、餐飲具用品、工藝包裝品等產(chǎn)品用料。
實施例3(1)啟動ACM-60型氣流渦旋微粉機，將1000kg約100目原生玉米淀粉緩緩?fù)度階CM-60型氣流渦旋微粉機中，調(diào)節(jié)細化淀粉出料分級轉(zhuǎn)速至出料的細化淀粉粒徑在8um以下約1600目。
(2)啟動500/1000高冷混機組的高速混合機運轉(zhuǎn)，將100kg細化淀粉投入高速混合機中，在高攪溫度升至約70℃后加入甘油15kg，然后高攪五分鐘后約溫度升至90℃，分三次每次間隔二分鐘加入相應(yīng)數(shù)量為1.2kg的CT-114型鈦酸酯偶聯(lián)劑，再高攪五分鐘約溫度升至120℃，加入1.5kg硬脂酸，再高攪三分鐘，加入2kg聚乙烯臘和0.1kg低溫?zé)嵫趸到鈩?。再高攪一分鐘約鍋內(nèi)物料混合均勻放入冷混鍋里冷卻攪拌至約60℃后出鍋。
(3)將120kg線性低密度聚乙烯粒料倒入攪拌鍋中，加入4kg丁二酸酐、0.1kg過氧化氫異丙苯攪拌均勻后倒入雙螺桿擠出機料斗中，調(diào)控各工藝溫度(按TSE75型雙螺桿雙排氣造粒機組為例)為

加熱到設(shè)定溫度后，保溫三十分鐘，開啟主機，緩慢調(diào)速到200轉(zhuǎn)～450轉(zhuǎn)。待雙螺桿正常運轉(zhuǎn)后，調(diào)控計量喂料雙螺桿轉(zhuǎn)速約在6～20之間，注意控制主機電流在180A～220A之間，熔體壓力控制在4～9之間，待?？诔隽蠒r，調(diào)節(jié)模面熱切的切粒速度至合宜的粒狀，即成接枝聚乙烯。4.取100kg改性接枝淀粉加20kg接枝聚乙烯、10kg乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)攪拌均勻，倒入雙螺桿雙排氣擠出機的料斗中，調(diào)控各工藝溫度(按TSE75型雙螺桿雙排氣造粒機組為例)為

加熱到設(shè)定溫度后，保溫三十分鐘，開啟主機，緩慢調(diào)速到200轉(zhuǎn)～450轉(zhuǎn)。待雙螺桿正常運轉(zhuǎn)后，調(diào)控計量喂料雙螺桿轉(zhuǎn)速約在6～20之間，注意控制主機電流在180A～220A之間，熔體壓力控制在4～9之間，開啟真空排氣裝置，控制真空度約在0.06～0.09Mpa。調(diào)控計量喂料雙螺桿轉(zhuǎn)速約在6～20之間，待模口出料時，調(diào)節(jié)模面熱切的切粒速度至合宜的粒狀即制成淀粉含量為65％的PE級淀粉類可生物降解塑料母料。該產(chǎn)品適用于各類膜制品、中空制品、片材、注塑制品、吸塑制品等用料。
權(quán)利要求
1一種淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于它包括下列組分及重量份數(shù)比淀粉100份，淀粉接枝改性劑0.5～3份、膠粘樹脂30～300份、潤滑增塑劑3～30份、穩(wěn)定劑1～3份，分散劑1～3份，助降解劑0～2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于它還包括膠粘樹脂接枝改性劑0.5～4份、膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑0.1～1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述淀粉為已被粉粹成1200～2000目的玉米淀粉、或木薯淀粉、或馬嶺薯淀粉、或小麥淀粉、或番薯淀粉等植物淀粉中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述淀粉接枝改性劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、或鋁酸酯偶聯(lián)劑、或硅烷偶聯(lián)劑等其中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的膠粘樹脂為聚己內(nèi)酯、或聚乳酸、或聚乙交酯、或聚丙交酯、或聚羥基脂肪酸酯、或乙烯/丙烯酸共聚物、或乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、或乙烯/醋酸乙烯共聚物、或高密度聚乙烯、或低密度聚乙烯、或線性低密度聚乙烯、或聚丙烯、或聚苯乙烯中的一種或一種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的膠粘樹脂接枝改性劑為馬來酸酐、或乙酸酐、或丁二酸酐、或甲基丙烯酸酐中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑為過氧化二異丙苯、或過氧化氫異丙苯中的一種或二種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的潤滑增塑劑為白油、或環(huán)烷油、或甘油、或山梨醇、或乙二醇丙二醇中的一種或一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的穩(wěn)定劑為硬酯酸、或硬酯酸鈉、或硬酯酸鈣中的一種或一種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的分散劑為液態(tài)石臘、或氧化聚乙烯、或聚乙烯復(fù)合臘、或聚丙烯復(fù)合臘中的一種或一種以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀粉類可生物降解塑料母料，其特征在于所述的助降解劑為可控降解添加劑、或光降解劑的一種或一種以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11所述的淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(1)淀粉改性接枝①淀粉細化將原生淀粉粉碎細化，待用；②淀粉改性接枝在細化淀粉中，加入潤滑增塑劑，然后高攪、升溫，分次加入相應(yīng)數(shù)量的淀粉接枝改性劑，再高攪、升溫，加入相應(yīng)數(shù)量的穩(wěn)定劑，再高攪，加入相應(yīng)數(shù)量的分散劑和助降解劑，再高攪至物料混合均勻；攪拌冷卻后即成改性接枝淀粉，裝袋待用；(2)膠粘樹脂接枝改性①在膠粘樹脂料中，加入相應(yīng)數(shù)量的膠粘樹脂接枝改性劑、相應(yīng)數(shù)量的膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑，攪拌均勻后，拉條造?；蚰Ｃ鏌崆性炝＜闯赡z粘樹脂接枝改性料，爾后裝袋待用；②由于聚己內(nèi)酯、聚乳酸、聚乙交酯、聚丙交酯、聚羥基脂肪酸酯、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物已是很好的相容劑，無須再進行接枝改性；(3)淀粉類可生物降解塑料母料制備在改性接枝淀粉中，加入膠粘樹脂接枝改性料或相容劑中的一種或一種以上，攪拌均勻，拉條造粒或模面熱切造粒。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法，其特征在于將約100目細化淀粉粒徑細化至10um～6um約1200～2000目。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法，其特征在于所述的淀粉改性接枝的具體工藝為將100重量份細化淀粉投入高速混合機中，在高攪溫度升至約80℃后加入3～30份的潤滑增塑劑，然后高攪五分鐘后約溫度升至100℃，分三次每次間隔二分鐘加入相應(yīng)數(shù)量為0.5～3份的淀粉接枝改性劑，再高攪五分鐘約溫度升至120℃，加入1～3份的穩(wěn)定劑，再高攪三分鐘，加入1～3份分散劑和0～2份的助降解劑；再高攪一分鐘約鍋內(nèi)物料混合均勻放入冷混鍋里冷卻攪拌至約60℃后出鍋即成改性接枝淀粉。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法，其特征在于所述的膠粘樹脂接枝改性的具體工藝為在100份膠粘樹脂料中，加入0.5～4份膠粘樹脂接枝改性劑、0.1～1份膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑，混合攪拌均勻后，經(jīng)過拉條造?；蚰Ｃ鏌崆性炝＃闯赡z粘樹脂接枝改性料，爾后裝袋待用。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的淀粉類可生物降解塑料母料的制備方法，其特征在于所述的淀粉類可生物降解塑料母料制備的具體工藝為取100份改性接枝淀粉加30～300份膠粘樹脂接枝改性料或相溶劑的一種或一種以上攪拌均勻，倒入雙螺桿擠出機中在一定的溫度、擠出壓力和抽真空排氣下拉條造粒或模面熱切造粒即制成淀粉類可生物降解塑料母料；其中僅用相容劑制成的是全生物降解塑料母料。
全文摘要
一種淀粉類可生物降解塑料母料及其制備方法，它解決了現(xiàn)有技術(shù)投資大、工序多、生產(chǎn)周期長、衛(wèi)生性能差、成本高的缺陷，具有生產(chǎn)工藝簡單、成本低、衛(wèi)生性能好的特性。它包括下列組分及重量份數(shù)比淀粉100份，淀粉接枝改性劑0.5～3份、膠粘樹脂30～300份、膠粘樹脂接枝改性劑0.5～4份、膠粘樹脂接枝反應(yīng)引發(fā)劑0.1～1份、潤滑增塑劑3～30份、穩(wěn)定劑1～3份，分散劑1～3份，助降解劑0～2份。經(jīng)過對淀粉進行接枝改性處理和對膠粘樹脂接枝改性后，在特定的工藝溫度和工藝條件下完成的。由于本制備方法是對淀粉和膠粘樹脂均進行接枝改性，為此其相容性極佳，是一種高淀粉、高生物降解性的材料。
文檔編號C08L3/02GK1640919SQ20041006141
公開日2005年7月20日 申請日期2004年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者陳明忠 申請人:陳明忠