一种可生物降解材料及其在塑料制品中的应用
【专利摘要】本发明公开了一种可生物降解材料及其在塑料制品中的应用，通过如下重量份的原料制备而成：蚕豆淀粉，25～35份；大豆淀粉，10～20份；聚乳酸，6～8份；三乙醇胺，1～3份；二甘醇，2～4份；正丁醇，0.6～0.8份；硬脂酸镁，2～4份；十二羟基硬脂酸，1～3份；氧化蓖麻油，3～5份；季戊四醇酯和巯基乙醇共6～8份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5～7:1。本发明提供的可生物降解材料不仅可以生物降解，而且具有出色的拉伸强度和断裂伸长率，克服了现有技术的不足。这种技术效果与原料中季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比有关，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5～7:1时，效果最为出色。可以用于制备可降解塑料制品，健康环保。
【专利说明】
一种可生物降解材料及其在塑料制品中的应用
技术领域
[0001] 本发明属于生物新材料领域，具体涉及一种可生物降解材料及其在塑料制品中的 应用。
【背景技术】
[0002] 生物降解材料指的是在土壤微生物和酶的作用下能降解的材料，进一步地指在一 定条件下，能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下，导致生物降解的高分子材料。理 想的生物降解材料在微生物作用下，能完全分解为(》 2和出0。根据降解机理生物降解材料可 分为生物破坏性材料和完全生物降解材料。生物破坏性材料属于不完全降解材料，指天然 高分子与通用型合成高分子材料共混或共聚制得的具有良好物理机械性能和加工性能的 生物可降解材料，主要指掺混型降解材料。完全生物降解材料主要指本身可以被细菌、真 菌、放线菌等微生物全部分解的生物降解材料，主要有化学合成型生物降解材料、天然高分 子型和微生物合成型降解材料等。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种可生物降解材料及其在塑料制品中的应用。
[0004] 本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
[0005] -种可生物降解材料，通过如下重量份的原料制备而成:蚕豆淀粉，25~35份;大 豆淀粉，10~20份；聚乳酸，6~8份;三乙醇胺，1~3份；二甘醇，2~4份;正丁醇，0.6~0.8 份;硬脂酸镁，2~4份;十二羟基硬脂酸，1~3份;氧化蓖麻油，3~5份;季戊四醇酯和巯基乙 醇共6~8份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5~7:1。
[0006] 进一步地，所述的可生物降解材料通过如下重量份的原料制备而成:蚕豆淀粉，30 份;大豆淀粉，15份;聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份;正丁醇，0.7份;硬脂酸镁，3 份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇共7份，季戊四醇酯和巯 基乙醇的重量份之比为6:1。
[0007] 进一步地，所述的可生物降解材料通过如下重量份的原料制备而成:蚕豆淀粉，25 份;大豆淀粉，10份;聚乳酸，6份;三乙醇胺，1份；二甘醇，2份;正丁醇，0.6份;硬脂酸镁，2 份;十二羟基硬脂酸，1份;氧化蓖麻油，3份;季戊四醇酯和巯基乙醇共6份，季戊四醇酯和巯 基乙醇的重量份之比为5:1。
[0008] 进一步地，所述的可生物降解材料通过如下重量份的原料制备而成:蚕豆淀粉，35 份;大豆淀粉，20份;聚乳酸，8份;三乙醇胺，3份；二甘醇，4份;正丁醇，0.8份;硬脂酸镁，4 份;十二羟基硬脂酸，3份;氧化蓖麻油，5份;季戊四醇酯和巯基乙醇共8份，季戊四醇酯和巯 基乙醇的重量份之比为7:1。
[0009] 上述可生物降解材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010] 步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为200~300转/分钟，搅拌时间为20~30min;
[0011] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为200~300转/分钟，搅拌时间为25~ 35min；
[0012] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 35:1~45:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为80~90°C，第二区段温度为 105~115°C，第三区段温度为115~125°C，第四区段温度为125~135°C，挤压后进行切粒处 理。
[0013] 上述可生物降解材料在制备塑料制品中的应用。
[0014] 本发明的优点：
[0015] 本发明提供的可生物降解材料不仅可以生物降解，而且具有出色的拉伸强度和断 裂伸长率，克服了现有技术的不足。这种技术效果与原料中季戊四醇酯和巯基乙醇的重量 份之比有关，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5~7:1时，效果最为出色。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范 围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
[0017] 实施例1:可生物降解材料的制备
[0018] 原料重量份比：
[0019] 蚕豆淀粉，30份；大豆淀粉，15份；聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份；正丁 醇，0.7份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共7份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为6:1。
[0020] 制备方法：
[0021]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0022] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0023] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0024]实施例2:可生物降解材料的制备 [0025] 原料重量份比：
[0026]蚕豆淀粉，25份；大豆淀粉，10份；聚乳酸，6份;三乙醇胺，1份；二甘醇，2份；正丁 醇，0.6份;硬脂酸镁，2份;十二羟基硬脂酸，1份;氧化蓖麻油，3份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共6份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5:1。
[0027]制备方法：
[0028]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0029]步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0030] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0031] 实施例3:可生物降解材料的制备 [0032] 原料重量份比：
[0033]蚕豆淀粉，35份；大豆淀粉，20份；聚乳酸，8份;三乙醇胺，3份；二甘醇，4份；正丁 醇，0.8份;硬脂酸镁，4份;十二羟基硬脂酸，3份;氧化蓖麻油，5份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共8份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为7:1。
[0034]制备方法：
[0035]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0036] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0037] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0038]实施例4:可生物降解材料的制备 [0039] 原料重量份比：
[0040]蚕豆淀粉，30份；大豆淀粉，15份；聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份；正丁 醇，0.7份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共7份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5:1。
[0041]制备方法：
[0042]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0043] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0044] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0045] 实施例5:可生物降解材料的制备 [0046] 原料重量份比：
[0047]蚕豆淀粉，30份；大豆淀粉，15份；聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份；正丁 醇，0.7份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共7份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为7:1。
[0048]制备方法：
[0049]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0050]步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0051]步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0052]实施例6:对比实施例，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为4:1 [0053] 原料重量份比：
[0054]蚕豆淀粉，30份；大豆淀粉，15份；聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份；正丁 醇，0.7份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共7份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为4:1。
[0055]制备方法：
[0056]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0057] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0058] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0059]实施例7:对比实施例，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为8:1 [0060] 原料重量份比：
[0061]蚕豆淀粉，30份；大豆淀粉，15份；聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份；二甘醇，3份；正丁 醇，0.7份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇 共7份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为8:1。
[0062]制备方法：
[0063]步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度 为250转/分钟，搅拌时间为25min;
[0064] 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻 油、季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为250转/分钟，搅拌时间为30min;
[0065] 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为 40:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为85°C，第二区段温度为110°C，第三区 段温度为120°C，第四区段温度为130°C，挤压后进行切粒处理。
[0066]实施例8:效果实施例
[0067]将实施例1~7的生物降解材料分别制备成为薄膜，测定其拉伸强度和断裂伸长 率，具体结果如下表。
[0069] 实施例2、3的测试结果与实施例4、5基本一致。
[0070] 上述实验结果表明，本发明提供的可生物降解材料不仅可以生物降解，而且具有 出色的拉伸强度和断裂伸长率，克服了现有技术的不足。这种技术效果与原料中季戊四醇 酯和巯基乙醇的重量份之比有关，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5~7:1时，效果 最为出色。可以用于制备可降解塑料制品，健康环保。
[0071] 上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护 范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
【主权项】
1. 一种可生物降解材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成:蚕豆淀粉，25 ~35份;大豆淀粉，10~20份;聚乳酸，6~8份;三乙醇胺，1~3份;二甘醇，2~4份;正丁醇， 0.6~0.8份;硬脂酸镁，2~4份;十二羟基硬脂酸，1~3份;氧化蓖麻油，3~5份;季戊四醇酯 和巯基乙醇共6~8份，季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5~7:1。2. 根据权利要求1所述的可生物降解材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而 成:蚕豆淀粉，30份;大豆淀粉，15份;聚乳酸，7份;三乙醇胺，2份;二甘醇，3份;正丁醇，0.7 份;硬脂酸镁，3份;十二羟基硬脂酸，2份;氧化蓖麻油，4份;季戊四醇酯和巯基乙醇共7份， 季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为6:1。3. 根据权利要求1所述的可生物降解材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而 成:蚕豆淀粉，25份;大豆淀粉，10份;聚乳酸，6份;三乙醇胺，1份;二甘醇，2份;正丁醇，0.6 份;硬脂酸镁，2份;十二羟基硬脂酸，1份;氧化蓖麻油，3份;季戊四醇酯和巯基乙醇共6份， 季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为5:1。4. 根据权利要求1所述的可生物降解材料，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而 成:蚕豆淀粉，35份;大豆淀粉，20份;聚乳酸，8份;三乙醇胺，3份;二甘醇，4份;正丁醇，0.8 份;硬脂酸镁，4份;十二羟基硬脂酸，3份;氧化蓖麻油，5份;季戊四醇酯和巯基乙醇共8份， 季戊四醇酯和巯基乙醇的重量份之比为7:1。5. 权利要求1~4任一所述可生物降解材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，将蚕豆淀粉、大豆淀粉、聚乳酸和硬脂酸镁投入搅拌机中搅拌，搅拌速度为200 ~300转/分钟，搅拌时间为20~30min; 步骤S2,再向搅拌机中投入三乙醇胺、二甘醇、正丁醇、十二羟基硬脂酸、氧化蓖麻油、 季戊四醇酯和巯基乙醇继续搅拌，搅拌速度为200~300转/分钟，搅拌时间为25~35min; 步骤S3,对步骤S2所得混合原料进行双螺杆挤压造粒，双螺杆挤压机的长径比为35:1 ~45:1，双螺杆挤压分为四个区段温度，第一区段温度为80~90°C，第二区段温度为105~ 115°C，第三区段温度为115~125°C，第四区段温度为125~135°C，挤压后进行切粒处理。6. 权利要求1~4任一所述可生物降解材料在制备塑料制品中的应用。
【文档编号】C08K5/098GK105968417SQ201610470522
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】王赛波
【申请人】温州统益生物医药科技有限公司