一种可完全生物降解的热塑性淀粉复合材料制备方法_2

文档序号:8933378阅读:来源:国知局
0 :10的比例充分混合均匀 后在170°C下于密炼机中恪融混合,前期转速为10r/min,后期升至60r/min。混合5min后 取出自然冷却,即得聚乳酸/淀粉可生物降解复合材料。
[0017] 实施例3 (1)、将IOg聚乳酸和150ml四氢呋喃加入到250ml的四口烧瓶中搅拌并升温至50°C, 待聚乳酸完全溶解后通入氮气升温至回流。向烧瓶中分批加入6%接枝单体丙烯酰胺和 〇. 6%引发剂偶氮二异丁腈,反应8h后,将反应物倒入95%的乙醇中出现白色沉淀,过滤后 用95%的乙醇反复洗涤固体产物,将得到的沉淀物于室温晾干,在50°C下真空干燥24h,即 得聚乳酸接枝亲水性高分子接枝共聚物增容剂。
[0018] (2)、将淀粉在90°C下真空干燥48h,除去吸附水。称取30g干燥淀粉分散在21g 的去离子水中打成淀粉乳,于90°C密炼机中混炼30min,密炼机转速为60r/min,带淀粉糊 化后取出切成小块,粉碎机粉碎后过筛并于60°C下真空干燥48h,即得脱水淀粉。
[0019] (3)、将脱水淀粉、聚乳酸、接枝共聚物、助剂以50 :50 :25 :5的比例充分混合均匀 后在180°C下于密炼机中恪融混合,前期转速为10r/min,后期升至60r/min。混合15min后 取出自然冷却,即得聚乳酸/淀粉可生物降解复合材料。
[0020] 实施例4 (1)、将IOg聚乳酸和150ml四氢呋喃加入到250ml的四口烧瓶中搅拌并升温至50°C, 待聚乳酸完全溶解后通入氮气升温至回流。向烧瓶中分批加入8%接枝单体丙烯酰胺和 〇. 5%引发剂偶氮二异丁腈,反应6h后,将反应物倒入95%的乙醇中出现白色沉淀,过滤后 用95%的乙醇反复洗涤固体产物,将得到的沉淀物于室温晾干,在50°C下真空干燥24h,即 得聚乳酸接枝亲水性高分子接枝共聚物增容剂。
[0021] (2)、将淀粉在90°C下真空干燥48h,除去吸附水。称取30g干燥淀粉分散在25g 的去离子水中打成淀粉乳,于90°C密炼机中混炼30min,密炼机转速为60r/min,带淀粉糊 化后取出切成小块,粉碎机粉碎后过筛并于60°C下真空干燥48h,即得脱水淀粉。
[0022] (3)、将脱水淀粉、聚乳酸、接枝共聚物、助剂以60 :40 :30 :4的比例充分混合均匀 后在170°C下于密炼机中恪融混合,前期转速为10r/min,后期升至60r/min。混合IOmin后 取出自然冷却,即得聚乳酸/淀粉可生物降解复合材料。
[0023] 试验一 将烘干的称重的试片,加入还有50mg可分解淀粉的淀粉酶的缓冲溶液200ml中 (0· 025molNa2HP04+0 . 0 2 5molKH2P04以去离子水稀释至 1000ml,调节pH=7),于 27°C恒温水槽 中分别静置设定时间后进行抽气过滤,用去离子水反复冲洗,烘干称重,计算失重率。其中 失重率=(样品原重-分解后样品重)/样品原重X 100%。单位(g/cm2) 试验二
力学性能测试:通过拉伸实验来测定复合材料的力学性能,通过所获的应力-应变曲 线可以获得拉伸强度和断裂伸长率等重要的力学性能指标。先将材料剪成哑铃型,采用拉 伸强度测定仪测定拉伸强度和断裂伸长率,测试拉伸速度是l〇mm/min,室温。
[0024]
与纯聚乳酸机械性能相比,虽然有所下降,但相比于聚乳酸与淀粉直接共混的力学性 能明显提尚。
[0025] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种可完全生物降解的热塑性淀粉复合材料制备方法,其特征包括如下工艺步骤: (1) 、聚乳酸接枝亲水性高分子接枝共聚增容剂的制备:将溶有10-30%聚乳酸的四 氢呋喃溶液搅拌并升温至50°C,待聚乳酸完全溶解后通入氮气升温至回流,向反应物中 分批加入溶有引发剂的接枝单体溶液,所述接枝单体的浓度为5%-20%,引发剂浓度为 0. 1%-0. 6%,反应5-8h后,将反应物倒入95%的乙醇中出现白色沉淀,过滤后用95%的乙醇 反复洗涤固体产物,将得到的沉淀物于室温晾干,在50°C下真空干燥24h,即得聚乳酸接枝 亲水性高分子接枝共聚物增容剂; (2) 、脱水淀粉的制备:将淀粉在90°C下真空干燥48h,除去吸附水得到干燥淀粉,将 干燥淀粉分散在去离子水中打成淀粉乳,所述淀粉水分散液的浓度为50%-70%,然后放入 90°C密炼机中混炼30min,密炼机转速为60r/min,待淀粉糊化后取出切成小块,粉碎机粉 碎后过筛并于60°C下真空干燥48h,即得脱水淀粉; (3) 、将脱水淀粉、聚乳酸、接枝共聚物、助剂按照如下比例混合: 脱水淀粉: 50%-80% 聚乳酸: 9%-39% 接枝共聚物: 10%_30% 助剂: 1%-10% 充分混合均匀后在170-180°C温度下于密炼机中熔融混合,前期转速为10r/min,后期 升至60r/min,混合5-15min后取出自然冷却,即得聚乳酸/淀粉可生物降解复合材料。2. 根据权利要求1所述一种可完全生物降解的热塑性淀粉复合材料制备方法,其特征 在于:所述步骤(1)中引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化环己酮、过氧化二苯 甲酰中的一种。3. 根据权利要求1所述一种可完全生物降解的热塑性淀粉复合材料制备方法,其特 征在于:所述接枝单体为丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐、乙烯基吡咯烷酮中的一 种。
【专利摘要】本发明涉及一种可完全生物降解的热塑性淀粉复合材料的制备方法,利用聚乳酸接枝亲水性高分子接枝共聚物为增溶剂增容聚乳酸/淀粉复合材料,解决了聚乳酸和纯淀粉相容性不好,复合材料力学性能下降的问题。发明主要包括以下步骤:(1)采用溶液聚合法制备聚乳酸接枝亲水性高分子接枝共聚物增容剂;(2)淀粉糊化脱水;(3)熔融共混法制备聚乳酸/淀粉可生物降解复合材料。本发明利用聚乳酸接枝亲水性聚合物为增容剂,提高了聚乳酸和淀粉的相容性,且避免了淀粉表面接枝改性操作繁琐,溶剂使用量大的缺陷。
【IPC分类】C08F220/06, C08L67/04, C08F222/06, C08F220/56, C08L51/08, C08F283/02, C08L3/02, C08F226/10
【公开号】CN104910425
【申请号】CN201510234616
【发明人】支朝晖, 李炳健
【申请人】常州龙骏天纯环保科技有限公司, 秦皇岛龙骏环保实业发展有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月8日
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