一种可降解pva塑料及其制备方法
【专利说明】 一种可降解PVA塑料及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于可降解技术领域，具体涉及一种可降解PVA塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0003]淀粉是多糖化合物，属于天然高分子材料，来源十分广泛，淀粉在纺织、造纸、石油工业等领域有着广阔的应用。20世纪60年代以来，随着地球石油资源的日益减少，因塑料白色污染导致环境恶化的逐渐加重，可生物降解塑料备受国内外研宄的青睐。由于淀粉具有良好的生物降解性能，作为生物降解塑料的生物质研宄取得了一定成果。
[0004]然而天然淀粉本身固有的多羟基结构使其极性极强，导致淀粉与非极性或弱极性的合成树脂互溶性差，限制了其在生物可降解塑料中的应用。目前解决这个问题主要采取对淀粉进行疏水化处理。疏水化处理的方法主要有物理改性、化学改性、偶联剂改性等方法。其中物理改性:采用超声振荡能有效的使淀粉颗粒微细化，比表面积增大，但疏水效果不佳；化学改性:通常使用各种化学试剂取代羟基，取代度低，疏水效果不显著，且成本高。偶联剂改性:工艺简单，无污染，疏水效果显著但处理后的淀粉历经大且不均匀，影响其与合成树脂间的相容性。
【发明内容】
[0005]技术问题:提供一种可降解PVA塑料及其制备方法。
[0006]技术方案:一种可降解PVA塑料的制备方法，包括如下步骤:
(1)将木薯淀粉过150~180目筛，超声处理；
(2)将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中，按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，NaOH调节pH为7~8，混合均匀，在45~60°C条件下反应;
(3)再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油，加入在45~50°C条件下搅拌处理，在70~80°C条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉；
(4)按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉15~20份、木质素1~4份、增塑剂1~5份、抗菌剂1~3份、羟甲基纤维素5~10份、纳米碳纤维1~5份、PVA树脂40~85份，混合均匀，利用双滚筒开炼机180°C混炼压片，得到可降解PVA塑料。
[0007]步骤(I)中，将木薯淀粉过180木筛。
[0008]步骤⑵中，所述的硅烷偶联剂为己二胺基甲基三乙氧基硅烷。
[0009]步骤⑵中，用NaOH调节pH为7.8。
[0010]步骤⑵中，硅烷偶联剂与玉米淀粉的质量比为1:5。
[0011]步骤(3)中，聚乙二醇、花生油与玉米淀粉的比例为0.5:2:5。
[0012]步骤(3)中，所述的搅拌处理，其搅拌转速为120~150rpm，搅拌时间为l~3h。
[0013]步骤⑷中，所述的抗菌剂为羟甲基壳聚糖。
[0014]步骤(4)中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
[0015]上述可降解PVA塑料的制备方法制备得到的可降解PVA塑料在本发明的保护范围之内。
[0016]有益效果:本发明以价格低廉的木薯淀粉为原料制备的PVA塑料，生物可降解性能好，相容性好，柔韧性高，抗拉伸性能好。
【具体实施方式】
[0017]根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。此外应理解，在阅读了本发明所述的内容后，该领域的技术人员对本发明作出一些非本质的改动或调整，仍属于本发明的保护范围。
[0018]实施例1:
(1)将木薯淀粉过150目筛，150W条件下超声15min；
(2)将超声处理后的10g木薯淀粉置于反应容器中，加入200g水，混合均匀，再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷，NaOH调节pH为7.5，混合均匀，在50°C条件下反应Ih ；
(3)再向反应容器中加入1g聚乙二醇和20g花生油，加入在60°C条件下，120rpm搅拌2h，在70°C条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉；
(4)按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质素3份、邻苯二甲酸二辛酯3份、羟甲基壳聚糖3份、羟甲基纤维素8份、纳米碳纤维3份、PVA树脂85份，混合均匀，利用双滚筒开炼机180°C混炼压片，得到可降解PVC塑料。
[0019]实施例2:
(1)将木薯淀粉过180目筛，150W条件下超声1min；
(2)将超声处理后的10g木薯淀粉置于反应容器中，加入200g水，混合均匀，再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷，NaOH调节pH为8，混合均匀，在60°C条件下反应1.5h ；
(3)再向反应容器中加入1g聚乙二醇和20g花生油，加入在50°C条件下，150rpm搅拌5h，在80°C条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉；
(4)按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质素4份、邻苯二甲酸二辛酯4份、羟甲基壳聚糖2份、羟甲基纤维素8份、纳米碳纤维3份、PVA树脂85份，混合均匀，利用双滚筒开炼机180°C混炼压片，得到可降解PVC塑料。
[0020]实施例3:
(1)将木薯淀粉过180目筛，150W条件下超声5min；
(2)将超声处理后的10g木薯淀粉置于反应容器中，加入300g水，混合均匀，再加入己二胺基甲基三乙氧基硅烷，NaOH调节pH为8，混合均匀，在60°C条件下反2h ；
(3)再向反应容器中加入1g聚乙二醇和20g花生油，加入在45°C条件下，150rpm搅拌0.5h，在70°C条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉；
(4)按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉20份、木质4份、邻苯二甲酸二辛酯5份、羟甲基壳聚糖3份、羟甲基纤维素10份、纳米碳纤维5份、PVA树脂80份，混合均匀，利用双滚筒开炼机180°C混炼压片，得到可降解PVC塑料。
【主权项】
1.一种可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将木薯淀粉过150~180目筛，超声处理； (2)将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中，按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，NaOH调节pH为7~8，混合均匀，在45~60°C条件下反应; (3)再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油，加入在45~50°C条件下搅拌处理，在70~80°C条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉； (4)按重量份称取如下物质:步骤(3)得到的改性木薯淀粉15~20份、木质素1~4份、增塑剂1~5份、抗菌剂1~3份、羟甲基纤维素5~10份、纳米碳纤维1~5份、PVA树脂40~85份，混合均匀，利用双滚筒开炼机180°C混炼压片，得到可降解PVA塑料。2.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑴中，将木薯淀粉过180木筛。3.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑵中，所述的硅烷偶联剂为己二胺基甲基三乙氧基硅烷。4.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，用NaOH 调节 pH 为 7.8。5.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑵中，硅烷偶联剂与玉米淀粉的质量比为1:5。6.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，聚乙二醇、花生油与玉米淀粉的比例为0.5:2:5。7.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑶中，所述的搅拌处理，其搅拌转速为120~150rpm，搅拌时间为l~3h。8.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑷中，所述的抗菌剂为羟甲基壳聚糖。9.根据权利要求1所述的可降解PVA塑料的制备方法，其特征在于，步骤⑷中，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。10.权利要求1~9任一项所述可降解PVA塑料的制备方法制备得到的可降解PVA塑料。
【专利摘要】本发明公开了一种可降解PVA塑料的制备方法，包括如下步骤：(1)将木薯淀粉过150~180目筛，超声处理；(2)将超声处理后的木薯淀粉置于反应容器中，按木薯淀粉与水的质量比为1:2~3加入水，混合均匀，再加入硅烷偶联剂，NaOH调节pH为7~8，混合均匀，在45~60℃条件下反应；(3)再向反应容器中加入聚乙二醇和花生油，加入在45~50℃条件下搅拌处理，在70~80℃条件下烘干至恒重，得到改性木薯淀粉；(4)将得到的改性木薯淀粉加入PVA塑料中，制备可降解PVA改性塑料。本发明制备的PVA改性塑料可降解性好，抗拉伸强度高，抗菌性好。
【IPC分类】C08L1/28, C08L29/04, C08L71/02, C08L91/00, C08K5/12, C08L3/02, C08L97/00, C08L5/08
【公开号】CN104945804
【申请号】CN201510448923
【发明人】资于明, 朱正华, 黄仁军
【申请人】苏州荣昌复合材料有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月28日