一种聚乙烯醇增强的己内酯?淀粉可降解薄膜及其制备方法
【专利摘要】一种聚乙烯醇增强的己内酯?淀粉可降解薄膜，由如下重量份的原料制成：玉米淀粉100份、大米淀粉8?10份、5?10%聚乙烯醇水溶液70?80份、DMF 80?100份、乙酸酐8?10份、吡啶100?120份、二乙二醇二甲醚120?150份、萘钠溶液15?20份、己内酯5?8份、石油醚200?300份、四氢呋喃200?300份、甘油2?3份、乳酸钠3?4份、聚己内酯5?8份、水适量。本发明制得的聚乙烯醇增强的己内酯?淀粉可降解薄膜强度高、成本低且可生物降解，能有效缓解白色污染问题。
【专利说明】
一种聚乙烯醇増强的己内酯-淀粉可降解薄膜及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及薄膜生产技术领域，具体涉及一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜及其制备方法。
技术背景
[0002]随着塑料工业的蓬勃发展，废旧塑料薄膜垃圾带来的环境污染也日趋严重，白色污染成为全球瞩目的环境问题。因此，人们必须要加大力度去开发生物可降解的塑料薄膜，治理塑料废弃物对环境所带来污染问题。
[0003]淀粉是一种来源丰富、价格低廉的天然高分子材料，也是一种取之不尽用之不竭的可再生资源，它能在多种环境条件下被生物降解，最终降解产物二氧化碳和水可以通过植物的光合作用再循环，不会对环境造成任何污染。因此，淀粉被广泛应用于可降解塑料薄膜的研究与产品开发，并且已经取得了重大的进展。
[0004]作者宋小丽在淀粉基可降解复合薄膜的制备及性能研究一文中，利用淀粉、壳聚糖、甘油、坡缕石制备了一种淀粉基可降解复合薄膜，丙三醇为淀粉薄膜增塑剂，坡缕石改善淀粉薄膜的力学性能，制备的淀粉基可降解复合薄膜具有良好的生物降解性能。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺简单、生产成本低且对环境友好的聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜及其制备方法。
[0006]本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成:玉米淀粉100份、大米淀粉8-10份、5-10%聚乙烯醇水溶液70-80份、DMF 80-100份、乙酸酐8-10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘钠溶液15-20份、己内酯5-8份、石油醚200-300份、四氢呋喃200-300份、甘油2-3份、乳酸钠3-4份、聚己内酯5-8份、水适量。
[0007]—种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步骤制备而成:
(1)将大米淀粉充分干燥，再与DMF在搅拌的条件下升温到130-140V，保持4_5h，降温到90-100 0C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后继续在90-100 0C下反应5_6h，冷却，倾入冷水中沉淀，过滤、洗涤至中性，干燥，为白色粉末状物质，即淀粉乙酸酯；
(2)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和通氮装置的反应器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升温到90-100°C使其溶解充分，然后降至室温，在氮气保护下加入萘钠溶液，反应约15-20min后，加入己内酯，在110-130°C下反应10-12h，产物以1/3的石油醚进行沉淀后，再以四氢呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，产物干燥后为白色固体物，即己内酯接枝的淀粉；
(3)将玉米淀粉、己内酯接枝的淀粉、聚己内酯加入相当于玉米淀粉重量份10-12倍的水中，超声分散20-30min，80-95°C下糊化40-60min并机械搅拌，自然冷却至30-60°C ;加入5-10%聚乙烯醇水溶液、乳酸钠和甘油，超声分散20-30min;在凹型塑料薄膜模板上均匀地流延平铺成膜，在60-70°C真空干燥箱中烘24-48h，得到一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜。
[0008]一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘钠溶液的制备方法为:将萘和金属钠置于四氢呋喃中，于室温和氮气保护下反应10-12h，得浓度为0.8-lmol/L的萘钠溶液。
[0009]一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需经过无水硫酸钠进行干燥。
[0010]本发明的有益效果是:本发明所采用的淀粉能够被生物降解，来源丰富、价格低廉，对环境友好;聚乙烯醇和甘油复合协同作为增塑剂，提高了淀粉薄膜的强度;聚己内酯可以作为粘合剂，并在淀粉表面接枝己内酯，有效促进聚己内酯与淀粉之间的均匀混合，提高薄膜的力学性能;本发明制得的塑料薄膜强度高、成本低且可生物降解，能有效缓解白色污染问题。
【具体实施方式】
[0011]本实施例的聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其由如下重量份的原料制备而成:玉米淀粉100份、大米淀粉8份、5%聚乙烯醇水溶液70份、DMF 100份、乙酸酐8份、吡啶120份、二乙二醇二甲醚150份、萘钠溶液15份、己内酯5份、石油醚300份、四氢呋喃300份、甘油2份、乳酸钠4份、聚己内酯8份、水适量。
[0012]本实施例的聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其由如下步骤制备而成:
(1)将大米淀粉充分干燥，再与DMF在搅拌的条件下升温到130°C，保持4h，降温到1000C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后继续在1000C下反应6h，冷却，倾入冷水中沉淀，过滤、洗涤至中性，干燥，为白色粉末状物质，即淀粉乙酸酯；
(2)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和通氮装置的反应器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升温到100°C使其溶解充分，然后降至室温，在氮气保护下加入萘钠溶液，反应约20min后，加入己内酯，在130°C下反应12h，产物以1/3的石油醚进行沉淀后，再以四氢呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，产物干燥后为白色固体物，即己内酯接枝的淀粉；
(3)将玉米淀粉、己内酯接枝的淀粉、聚己内酯加入相当于玉米淀粉重量份10倍的水中，超声分散30min，95°C下糊化60min并机械搅拌，自然冷却至60 °C ；加入5%聚乙稀醇水溶液、乳酸钠和甘油，超声分散30min;在凹型塑料薄膜模板上均匀地流延平铺成膜，在70°C真空干燥箱中烘30h，得到一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜。
[0013]经测试，本实施例的己内酯接枝的淀粉可降解塑料薄膜拉伸强度大于30MPa，断裂伸长率大于150%，透光率大于90%，薄膜两侧温度差大于5°C。
【主权项】
1.一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下重量份的原料制备而成:玉米淀粉100份、大米淀粉8-10份、5-10%聚乙烯醇水溶液70-80份、DMF 80-100份、乙酸酐8-10份、吡啶100-120份、二乙二醇二甲醚120-150份、萘钠溶液15-20份、己内酯5-8份、石油醚200-300份、四氢呋喃200-300份、甘油2-3份、乳酸钠3-4份、聚己内酯5-8份、水适量。2.—种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，其由如下步骤制备而成: (1)将大米淀粉充分干燥，再与DMF在搅拌的条件下升温到130-140°C，保持4_5h，降温到90-100 0C，滴加乙酸酐及吡啶，滴加完后继续在90-100 0C下反应5_6h，冷却，倾入冷水中沉淀，过滤、洗涤至中性，干燥，为白色粉末状物质，即淀粉乙酸酯； (2)在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和通氮装置的反应器中，加入二乙二醇二甲醚和淀粉乙酸酯，升温到90-100°C使其溶解充分，然后降至室温，在氮气保护下加入萘钠溶液，反应约15-20min后，加入己内酯，在110-130°C下反应10-12h，产物以1/3的石油醚进行沉淀后，再以四氢呋喃溶解、剩余的石油醚沉淀二次，产物干燥后为白色固体物，即己内酯接枝的淀粉； (3)将玉米淀粉、己内酯接枝的淀粉、聚己内酯加入相当于玉米淀粉重量份10-12倍的水中，超声分散20-30min，80-95°C下糊化40-60min并机械搅拌，自然冷却至30-60°C ;加入5-10%聚乙烯醇水溶液、乳酸钠和甘油，超声分散20-30min;在凹型塑料薄膜模板上均匀地流延平铺成膜，在60-70°C真空干燥箱中烘24-48h，得到一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜。3.—种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的萘钠溶液的制备方法为:将萘和金属钠置于四氢呋喃中，于室温和氮气保护下反应10-12h，得浓度为0.8-lmol/L的萘钠溶液。4.一种聚乙烯醇增强的己内酯-淀粉可降解薄膜，其特征在于，所述的DMF和吡啶使用前都需经过无水硫酸钠进行干燥。
【文档编号】C08K5/098GK106065090SQ201610694398
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月22日
【发明人】丁云保
【申请人】太湖华强科技有限公司