本发明属于塑料玩具制备技术领域，具体涉及一种耐水易降解塑料玩具的制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们在塑料玩具上的消费逐渐提升，塑料玩具的销量也在逐年增加。而废旧玩具的处理成了大问题，如不能处理妥当，将会有大量的塑料成为破坏环境的“杀手”；并且塑料的回收成本较高，需要经过多道工序才能再生利用。因此，从原材料着手，研发可生物降解的塑料玩具，这样才能从根本上解决废旧玩具的处理问题。现有技术中，以热塑性淀粉为原料制备塑料玩具，兼具了易降解和安全、绿色、环保的优点，但是其存在着耐水性较差，经过水泡后，热塑性淀粉其内部的分子链易发生断裂的现象，导致制得的塑料玩具易发生变色、强度下降的现象。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种耐水易降解塑料玩具的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种耐水易降解塑料玩具的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将5-8份氯化镧、7-11份氯化钆加入至60-70份水中，然后向其中加入19-25份环烷酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至80-88℃后，保温处理2-3小时，然后冷却至室温，向其中继续加入15-20份聚乙醇胺，混合搅拌均匀后，制得淀粉改性剂；
（2）按重量份计，将55-60份淀粉、3-4份淀粉改性剂加入至密炼机中，混炼后，制得热塑性淀粉；
（3）按重量份计，将88-92份热塑性淀粉、44-50份聚乳酸、0.1-0.5份抗氧剂、1-4份增塑剂加入至高速混合机中，混合均匀后，采用双螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒制得塑料颗粒，最后将塑料颗粒注塑成型制得塑料玩具。
具体地，上述步骤（1）中，聚乙醇胺的分子量为1800，纯度为99%。
具体地，上述步骤（2）中，淀粉为豆类淀粉、薯类淀粉、谷物淀粉中的一种。
具体地，上述步骤（2）中，混炼的温度为135-140℃，转速为45-50r/min，时间为8-10min。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1010或者抗氧剂1076中的任意一种。
具体地，上述步骤（3）中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种。
由以上的技术方案可知，本发明的有益效果是：
采用本发明的方法制得的耐水易降解塑料玩具，其各项力学性能优异，抗氧化、耐腐蚀性能优异，尤其是具有优异的耐水泡性能，浸水后使用寿命不会缩短，品质优异。本发明制得的淀粉改性剂，不仅能有效的削弱淀粉分子间氢键作用，提高分子链段的活动能力，降低其玻璃化转变温度，使淀粉在热分解前就因增塑作用破坏其内部的结晶和有序结构，实现淀粉的可热塑加工性；而且有效的提升了热塑性淀粉的耐水解性能，使得热塑性淀粉塑料玩具在经过水泡处理后，其内部的分子链不会在水的作用下，发生结构改变的现象，极大地提升了热塑性淀粉的耐水泡性能。
具体实施方式
以下实施例用来说明本发明，但不能用来限制本发明的范围，实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。
实施例1
一种耐水易降解塑料玩具的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将5份氯化镧、7份氯化钆加入至60份水中，然后向其中加入19份环烷酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至80℃后，保温处理2小时，然后冷却至室温，向其中继续加入15份聚乙醇胺，混合搅拌均匀后，制得淀粉改性剂；
（2）按重量份计，将55份淀粉、3份淀粉改性剂加入至密炼机中，混炼后，制得热塑性淀粉；
（3）按重量份计，将88份热塑性淀粉、44份聚乳酸、0.1份抗氧剂、1份增塑剂加入至高速混合机中，混合均匀后，采用双螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒制得塑料颗粒，最后将塑料颗粒注塑成型制得塑料玩具。
具体地，上述步骤（1）中，聚乙醇胺的分子量为1800，纯度为99%。
具体地，上述步骤（2）中，淀粉为豆类淀粉。
具体地，上述步骤（2）中，混炼的温度为135℃，转速为45r/min，时间为8min。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1010。
具体地，上述步骤（3）中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
实施例2
一种耐水易降解塑料玩具的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将7份氯化镧、9份氯化钆加入至65份水中，然后向其中加入23份环烷酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至84℃后，保温处理2.5小时，然后冷却至室温，向其中继续加入18份聚乙醇胺，混合搅拌均匀后，制得淀粉改性剂；
（2）按重量份计，将58份淀粉、3份淀粉改性剂加入至密炼机中，混炼后，制得热塑性淀粉；
（3）按重量份计，将90份热塑性淀粉、48份聚乳酸、0.3份抗氧剂、3份增塑剂加入至高速混合机中，混合均匀后，采用双螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒制得塑料颗粒，最后将塑料颗粒注塑成型制得塑料玩具。
具体地，上述步骤（1）中，聚乙醇胺的分子量为1800，纯度为99%。
具体地，上述步骤（2）中，淀粉为豆类淀粉。
具体地，上述步骤（2）中，混炼的温度为138℃，转速为48r/min，时间为9min。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1076。
具体地，上述步骤（3）中，增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
实施例3
一种耐水易降解塑料玩具的制备方法，包括以下操作步骤：
（1）按重量份计，将8份氯化镧、11份氯化钆加入至70份水中，然后向其中加入25份环烷酸，混合搅拌均匀后，将混合液的温度升至88℃后，保温处理3小时，然后冷却至室温，向其中继续加入20份聚乙醇胺，混合搅拌均匀后，制得淀粉改性剂；
（2）按重量份计，将60份淀粉、4份淀粉改性剂加入至密炼机中，混炼后，制得热塑性淀粉；
（3）按重量份计，将92份热塑性淀粉、50份聚乳酸、0.5份抗氧剂、4份增塑剂加入至高速混合机中，混合均匀后，采用双螺杆挤出机，经挤出后冷却、烘干、切粒制得塑料颗粒，最后将塑料颗粒注塑成型制得塑料玩具。
具体地，上述步骤（1）中，聚乙醇胺的分子量为1800，纯度为99%。
具体地，上述步骤（2）中，淀粉为豆类淀粉。
具体地，上述步骤（2）中，混炼的温度为140℃，转速为50r/min，时间为8-10min。
具体地，上述步骤（3）中，抗氧剂为抗氧剂1076。
具体地，上述步骤（3）中，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
对比例1
步骤（2）中的淀粉改性剂为现有技术中常用的甘油，甘油添加量为淀粉质量的25%，其余操作步骤与实施例1完全相同。
分别用各实施例和对比例制得的热塑性淀粉制备哑铃型样条（40mm×5mm×2mm），然后测试样条浸水（72小时）前后的力学性能变化，试验结果如表1所示：
表1样条浸水前后力学性能变化
由表1可知，利用本实施例制得的热塑性淀粉制备的试验样条，耐水泡性能优异，品质优异。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。