除了所述改性淀粉3改为改性淀粉4,1份过硫酸钠（国药集团化学试剂有限公司 生产）改为7份过硫酸钾（国药集团化学试剂有限公司生产）外，其余条件均同实施例3。
[0061] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表2中。
[0062] 表1实施例与对比例的性能参数
[0063]
[0064] 表2实施例与对比例的性能参数
[0065]
[0066] 实施例5
[0067] 除了实施例1所述100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 160份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和40份甲基丙烯酸甲酯（国药集团 化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例1。
[0068] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表1中。
[0069] 实施例6
[0070] 除了实施例1所述100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 150份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和50份甲基丙烯酸甲酯（国药集团 化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例1。
[0071] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表1中。
[0072] 实施例7
[0073] 除了实施例1所述100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和100份甲基丙烯酸甲酯（国药集 团化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例1。
[0074] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表1中。
[0075] 实施例8
[0076] 除了实施例3所述300份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 260份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和40份甲基丙烯酸甲酯（国药集团 化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例5。
[0077] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表2中。
[0078] 实施例9
[0079] 除了实施例3所述300份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 150份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和150份甲基丙烯酸甲酯（国药集 团化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例5。
[0080] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表2中。
[0081] 实施例10
[0082] 除了实施例3所述300份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 100份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和100份甲基丙烯酸甲酯（国药集 团化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例5。
[0083] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表3中。
[0084] 表 3
[0085]
[0086] 实施例11
[0087] 除了实施例4所述300份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 100份甲基丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例4。
[0088] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表4中。
[0089] 实施例12
[0090] 除了实施例4所述300份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 300份甲基丙烯酸丁酯（国药集团化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例4。
[0091] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表4中。
[0092] 实施例13
[0093] 除了实施例2所述100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 150份丙烯酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和50份甲基丙烯酸乙酯（国药集团 化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例2。
[0094] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表4中。
[0095] 实施例14
[0096] 除了实施例2所述100份丙烯酸甲酯（国药集团化学试剂有限公司生产）改为 100份丙烯酸丁酯（国药集团化学试剂有限公司生产）和50份甲基丙烯酸丁酯（国药集团 化学试剂有限公司生产），其余条件均同实施例2。
[0097] 将淀粉基热塑性材料通过平板硫化机热压成型，得到Imm厚的片状，并根据相关 标准裁成标准样条用于力学性能测试，各项测试结果列入表4中。
[0098] 表 4
[0099]
[0100] 表1和表2中的对比例1和对比例2为传统丙烯酸酯类聚合物，其中，对比例1为 典型的市售聚丙烯酸甲酯的力学性能，代表了通常塑料材料的力学性能，对比例2为典型 的市售聚丙烯酸乙酯的力学性能，代表了通常未硫化橡胶材料的力学性能。
[0101] 实施例1和2中得到的基于淀粉的热塑性材料拉伸强度较对比例1均有显著提 高。同时实施例5~10对材料的配方进行了广泛实验，在高淀粉组分的条件下得到了类似 塑料的高强度热塑性材料，强度提高了 50% -150%，其拉伸强度达到了通用塑料的水平。 同时，与对比例2中的弹性材料相比，实施例3和4中得到的基于淀粉的热塑性材料具有更 高的拉伸强度和断裂伸长率。另外，本发明中实施例以淀粉为原料，成本明显低于石油基高 分子材料。同时实施例11~14中对材料的配方进行了广泛实验，进一步提高了材料的力 学性能，进一步拓宽了材料的使用范围。
[0102] 由于本专利中淀粉含量较高，材料易于合成及加工，因此，本
【发明内容】
是对传统热 塑性材料在基材和性能上的一个突破。本发明提供的基于淀粉的热塑性材料可直接用于挤 出、注塑、吹塑、热压等传统的高分子成型方法，可用于制备不同要求的热塑性制品。此外， 微量或少量添加剂，例如加工助剂、着色剂、抗水解剂等不会影所述淀粉基热材料的基本性 能。
[0103] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并 不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于淀粉的热塑性材料，其特征在于所述热塑性材料是由包括按重量份数计的 以下组分聚合而得： 改性淀粉100份，单体100~300份，引发剂0. 5~10份，水200~1000份； 所述单体的结构通式为其中R1,馬为氢原子或烷基（CnH2n+1)其中η = 2~18 ; 所述引发剂为水溶性引发剂； 所述改性淀粉是由重量份数计的以下组分制备而得： 天然淀粉100份，溶剂〇~200份，催化剂10~50份，改性剂1~50份； 所述天然淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、马铃薯淀粉、麦类淀粉、豆类淀粉或 高粱淀粉的至少一种； 所述溶剂选自小分子酯类中的至少一种；； 所述催化剂选自有机碱类或多元胺的至少一种； 所述改性剂为含双键的酰氯或者含双键的酰氯和其他酰氯的混合物。2. 如权利要求1所述的基于淀粉的热塑性材料，其特征在于： 催化剂10-20份，改性剂1-20份。3. 如权利要求2所述的基于淀粉的热塑性材料，其特征在于： 所述溶剂选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯的至少一种； 所述催化剂选自吡啶、吡咯、乙二胺以及三乙胺中的至少一种； 所述改性剂为丙烯酰氯或者丙烯酰氯和其他酰氯混合物。4. 如权利要求1所述的基于淀粉的热塑性材料，其特征在于： 所述改性淀粉的制备方法包括： (1) 淀粉的催化预处理：向天然淀粉或天然淀粉加入溶剂制得淀粉悬浮液中滴加催化 剂，然后，在l〇°C~60°C下搅拌0. 5~3小时； (2) 淀粉的改性：边搅拌边滴加改性剂，在10°C~60°C下搅拌0. 5~3小时后加入无 水乙醇洗涤，抽滤、干燥后制得所述改性淀粉。5. 如权利要求3所述的基于淀粉的热塑性材料，其特征在于： 所述改性剂中丙烯酰氯的质量分数为10%~50%，其他酰氯的质量分数为50%~ 90%〇6. 如权利要求5所述的基于淀粉的热塑性材料，其特征在于： 丙烯酰氯的质量分数为30%~50%，其他酰氯的质量分数为50%~70%。7. -种如权利要求1~6之一所述的基于淀粉的热塑性材料的制备方法，其特征在 于： 所述组分按所述用量聚合反应后制得所述基于淀粉的热塑性材料。8. 如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述方法包括： (1) 将改性淀粉，引发剂，单体和水混合，超声波分散后高速搅拌得到混合乳液； (2) 将乳液采用50~90°C水浴加热进行乳液聚合，反应8~20小时，加入乙醇破乳， 抽滤并干燥。
【专利摘要】本发明公开了一种基于淀粉的热塑性材料及制备方法。所述热塑性材料是由包括按重量份数计的以下组分聚合而得：改性淀粉100份，单体100～300份，引发剂0.5～10份，水200～1000份。所述改性淀粉是由重量份数计的以下组分制备而得：天然淀粉100份，溶剂0～200份，催化剂10～50份，改性剂1～50份。制备方法包括：所述组分按所述用量聚合反应后制得所述基于淀粉的热塑性材料。本发明实现了既无需添加增塑剂也无需与其他材料共混即可实现淀粉塑化加工，同时生产效率高，成本低，工艺简单，性能可控，适用于制备各种性能要求的热塑性材料。
【IPC分类】C08F220/14, C08F290/10, C08F220/18
【公开号】CN104892862
【申请号】CN201510364028
【发明人】东为富, 孙钰杰, 马丕明, 陈明清, 李婷
【申请人】江南大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月26日