專利名稱：耐水大豆蛋白質(zhì)塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化工領(lǐng)域，尤其是一種耐水大豆蛋白質(zhì)塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著石油資源的日益緊張和人們對綠色環(huán)境問題嚴(yán)重關(guān)注，塑料制品作為難降解、有礙環(huán)保的產(chǎn)品受到很大限制，尋找塑料制品的替代材料成為當(dāng)前的熱門研究課題。目前塑料制品的替代材料大多為可降解淀粉塑料，但這類淀粉塑料與常規(guī)塑料相比，其力學(xué)性能如強(qiáng)度、延展性比較差，以至應(yīng)用領(lǐng)域受到極大限制。為此人們將研究的目光投向來源天然且可再生的原料，如各種經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物植物果實(shí)的蛋白質(zhì)，由于這類原料可再生且成本低，并能夠生物降解，因此完全可以作為生物降解材料使用。最新研究成果表明，采用蛋白類材料如大豆蛋白質(zhì)作為降解基質(zhì)，所形成的可降解塑料可以提高其強(qiáng)度和延展性。但目前采用大豆蛋白質(zhì)與水的相互作用非常多樣化，作為成品材料要能夠多用途使用，并且需要在一定的時(shí)期內(nèi)、至少在使用期內(nèi)具有一定的力學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)對水也能夠保持相對的穩(wěn)定。而目前采用甘油作為增塑劑的大豆蛋白質(zhì)所制成的降解塑料吸水性較強(qiáng)、耐水性較差，力學(xué)性能不佳，應(yīng)用范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有良好的力學(xué)性能和較強(qiáng)耐水性的耐水大豆蛋白質(zhì)塑料及采用復(fù)合增塑劑制備該耐水大豆蛋白質(zhì)塑料的方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是該耐水大豆蛋白質(zhì)塑料，其特征在于其組分及各組分的重量份數(shù)為大豆蛋白質(zhì)8-10份復(fù)合增塑劑3-5份。
而且，所述的大豆蛋白質(zhì)為大豆粉或大豆?jié)饪s蛋白或大豆分離蛋白。
而且，所述的復(fù)合增塑劑包括甘油與丙酸的混合液、甘油與冰醋酸的混合液以及甘油與丙酸及冰醋酸的混合液的混合液，其重量比例分別為甘油∶丙酸＝1-8∶1；
甘油∶冰醋酸＝1-8∶1；甘油∶丙酸及冰醋酸的混合液＝1-8∶1。
該耐水大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法為(1).按照配比在大豆蛋白質(zhì)原料中加入復(fù)合增塑劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆驖裥苑蹱畹幕旌衔铮?2).該混合物放入成型設(shè)備內(nèi)并在85-140℃溫度條件下和10-16Mpa成型壓力下，成型8-17分鐘，即得原料成品。
而且，混合物的成型設(shè)備包括平板硫化機(jī)或螺桿擠出機(jī)或壓延機(jī)。
具體實(shí)施例方式
以下對本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步詳述，但不局限于本實(shí)施例本實(shí)施例涉及的大豆蛋白質(zhì)包括大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白及大豆分離蛋白。大豆粉是為含蛋白質(zhì)為40-50％的全脂大豆粉或者脫脂大豆粉產(chǎn)品；大豆?jié)饪s蛋白是從高質(zhì)、干凈、完整和脫皮大豆中除去大豆油和水溶性非蛋白部分后其蛋白質(zhì)含量不少于70％(干基)的產(chǎn)品；大豆分離蛋白是含有90％(干基)的產(chǎn)品。由于這三種大豆蛋白質(zhì)的功能及配量基本相同，因此在實(shí)施例中僅以大豆分離蛋白為例進(jìn)行敘述。
實(shí)施例一(1).在100Kg大豆分離蛋白原料中加入由30Kg甘油與20Kg丙酸所構(gòu)成的復(fù)合增塑劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆驖裥苑蹱畹幕旌衔铮?2).將該混合物放入平板硫化機(jī)的模具中，加熱模具至125℃，成型壓力為15Mpa，成型10分鐘，即得原料成品。
實(shí)施例二(1).在100Kg大豆分離蛋白原料中加入由40Kg甘油與10Kg冰醋酸所構(gòu)成的復(fù)合增塑劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆驖裥苑蹱畹幕旌衔铮?2).將該混合物放入三輥(或四輥)壓延機(jī)的模具中，加熱模具至90℃，成型壓力為12Mpa，成型14分鐘，將所得的原料成品壓延成片(或膜)。
實(shí)施例三(1).在100Kg大豆分離蛋白原料中加入由60Kg甘油與10Kg丙酸、5Kg冰醋酸所構(gòu)成的復(fù)合增塑劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆驖裥苑蹱畹幕旌衔铮?2).將該混合物放入Φ30單螺桿擠出機(jī)中擠出片材，擠出條件為四段溫度分別為85℃、115℃、130℃、130℃，轉(zhuǎn)速為30rpm。
上述工藝步驟的大豆分離蛋白、甘油、丙酸、冰醋酸均為市售產(chǎn)品。
通過上述制備方法所得到的成品原料制成的塑料是安全、無毒的，可應(yīng)用于一次性餐具、食品包裝材料、工業(yè)復(fù)合材料等領(lǐng)域；而且制備工藝較為簡單，科技含量高，原料資源豐富，成本低廉，降解性能較好，有利于環(huán)境保護(hù)。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)復(fù)合增塑劑中甘油的比例來得到不同力學(xué)性能的耐水塑料，并且在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率尤其在吸水性方面與現(xiàn)有的同類降解塑料相比均有較大程度的提高。
下面通過表一來印證本發(fā)明與現(xiàn)有的單獨(dú)采用甘油作為增塑劑的塑料在吸水性方面的極大優(yōu)勢。
表一 耐水大豆蛋白質(zhì)機(jī)械性能和吸水性

以上數(shù)據(jù)的測試按如下力學(xué)性能參照GB/T1040-92在深圳市瑞格爾儀器有限公司生產(chǎn)的電子萬能試驗(yàn)機(jī)測得，拉伸速度為50mm/min；吸水性能測試參照GB1034-86，浸水后試樣的質(zhì)量減去浸水前試樣的質(zhì)量與浸水前試樣的質(zhì)量之比。
權(quán)利要求
1.一種耐水大豆蛋白質(zhì)塑料，其特征在于其組分及各組分的重量份數(shù)為大豆蛋白質(zhì)8-10份復(fù)合增塑劑3-5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐水大豆蛋白質(zhì)塑料，其特征在于所述的大豆蛋白質(zhì)為大豆粉或大豆?jié)饪s蛋白或大豆分離蛋白。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐水大豆蛋白質(zhì)塑料，其特征在于所述的復(fù)合增塑劑包括甘油與丙酸的混合液、甘油與冰醋酸的混合液以及甘油與丙酸及冰醋酸的混合液的混合液，其重量比例分別為甘油∶丙酸＝1-8∶1；甘油∶冰醋酸＝1-8∶1；甘油∶丙酸及冰醋酸的混合液＝1-8∶1。
4.一種如權(quán)利要求1所述的耐水大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，其特征在于制備方法為(1).按照配比在大豆蛋白質(zhì)原料中加入復(fù)合增塑劑，充分?jǐn)嚢璩删鶆驖裥苑蹱畹幕旌衔铮?2).該混合物放入成型設(shè)備內(nèi)并在85-140℃溫度條件下和10-16Mpa成型壓力下，成型8-17分鐘，即得原料成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐水大豆蛋白質(zhì)塑料的制備方法，其特征在于混合物的成型設(shè)備包括平板硫化機(jī)或螺桿擠出機(jī)或壓延機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐水大豆蛋白質(zhì)塑料及其制備方法。其主要技術(shù)特點(diǎn)是耐水大豆蛋白質(zhì)塑料的組分及重量份數(shù)為大豆蛋白質(zhì)為8－10份；復(fù)合增塑劑為3－5份。其制備方法是在大豆蛋白質(zhì)原料中加入復(fù)合增塑劑，形成的混合物放入成型設(shè)備中成型，成型后的原料成品冷卻到30－35℃保存。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)復(fù)合增塑劑中甘油的比例來得到不同力學(xué)性能的耐水塑料，并且在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率尤其在吸水性方面與現(xiàn)有的同類降解塑料相比均有較大程度的提高，本發(fā)明所用試劑是安全、無毒的，沒有污染，可應(yīng)用于一次性餐具、食品包裝材料、工業(yè)復(fù)合材料等領(lǐng)域；而且制備工藝較為簡單，科技含量高，原料資源豐富，成本低廉，降解性能較好，有利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號C08K5/09GK101062998SQ200610013519
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者崔永巖, 陳公安, 高留意 申請人:天津科技大學(xué)