一种全降解泡沫塑料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉一种全降解泡沫塑料的制备方法，属生物化工技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着石油聚合物工业的发展，其所导致的环境污染引起了人们对石油聚合物废弃 物处理问题的关注。目前市场上由石油生产的泡沫塑料密度小、体积大、不便于集中和运 输，而且本身化学性质稳定，具有耐老化、抗腐蚀等特点，因此产生大量的难降解的泡沫塑 料垃圾。同时，日益增长的泡沫塑料垃圾对生态系统的威胁越来越大，引起了严重的"白色 污染"，世界上许多国家均已立法禁止生产难降解的泡沫塑料产品。国产商品的出口受到 "绿色贸易壁皇"的困扰。在这些"绿色贸易壁皇"中，由于我国的包装材料不合格而被拒之 在他国门外的占相当大的一部分。因此开发并应用具有良好环境相容性的"绿色环保缓冲 材料"已成为21世纪的必然趋势。
[0003] 植物纤维和淀粉是绿色植物光合作用的最终产物，是生物合成的最丰富的可再生 资源，具有品种多、价格便宜、生物全降解等特点。因此，开发植物纤维和淀粉基的全降解泡 沫塑料是当前世界各国研发的热点。目前虽然已经有植物纤维和淀粉基的全降解泡沫塑料 的报道，但所得到的泡沫塑料密度高、抗拉强度低、回弹性差，同时还使用化学发泡剂造成 污染；因此研发一种性能好且易降解的植物纤维和淀粉基的全降解泡沫塑料是当前需要解 决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全降解泡沫塑料的制备方法，该 方法主要是创新的应用未见文献报道的植物纤维表面改性剂和淀粉复合塑化剂，使泡沫 塑料密度降低、抗拉强度增高和回弹性提高，同时应用水蒸气发泡，去除了化学发泡剂的污 染。
[0005] 本发明的技术方案是：一种全降解泡沫塑料的制备方法，其特征是，由下述重量份 的原料制成：植物纤维50-60份，淀粉20-30份，聚乙烯醇5-10份，纳米二氧化硅10-20份， 植物纤维表面改性剂1-5份，淀粉复合塑化剂5-10份，水60-100份；将植物纤维加入植物 纤维表面改性剂进行改性处理；将淀粉加水加热糊化后再加入淀粉复合塑化剂进行塑化处 理；将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉、聚乙烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得 均相体浆料，进一步水蒸气发泡、热压成型得到全降解泡沫塑料。
[0006] 所述植物纤维为木浆纤维或秸杆纤维。
[0007] 所述植物纤维表面改性剂为三甲基硅基异氰酸酯。
[0008] 所述淀粉复合塑化剂由油酸酰胺（别名油酰胺、顺式9-十八碳烯酰胺）和2-羟 乙基脲（别名：（2_羟乙基）脲、羟乙基脲）组成，二者重量比为I :0.9-1. 1，优选为1 :1。
[0009] 以上所用原料均为市售商品。
[0010] 本发明的制备方法具体包括以下步骤：
[0011] ⑴将植物纤维粉碎至过60目筛，加入植物纤维表面改性剂，强力搅拌混勾，进行 纤维表面改性处理0. 5-1. 5小时，得表面改性的植物纤维；
[0012] (2)将淀粉与水混合，在温度80± 10°C下糊化20-60分钟，然后在搅拌的同时加入 复合塑化剂对淀粉进行塑化处理〇. 5-1. 5小时，得塑化淀粉；
[0013] (3)将表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌均匀后，加入聚乙 烯醇和纳米二氧化硅充分搅拌均匀，制得均相体浆料；
[0014] (4)将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度 190± 10°C，下模温度210± 10°C，压力5-8MPa，合模后保压成型30-60秒，泄压保温干燥，脱 模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
[0015] 优选的，所述步骤（4)具体为：将搅拌好的均相体浆料放入模具中进行水蒸气发 泡，设定上模温度190°C，下模温度210°C，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥 120秒，脱模，取出制品，即得全降解泡沫塑料成品。
[0016] 本发明有益效果是：本发明制备的全降解泡沫塑料，其密度< 20. 0Kg/m3(达到聚 苯乙烯泡沫塑料的要求），其抗拉强度彡1.0 MPa，其弹性模量彡300MPa。同时本发明采用应 用水蒸气发泡、热压成型方法制备而成，去除了化学发泡剂的污染。本发明制备的全降解泡 沫塑料达到了聚苯乙烯泡沫塑料的标准，并且完全生物降解。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1 :
[0018] (1)将50公斤木浆纤维粉碎至60目，加入1公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅拌 混匀，进行纤维表面改性处理1小时，得表面改性的植物纤维；
[0019] (2)将20公斤淀粉与60公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80°C对其进行 糊化30分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各2. 5公 斤，对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀；
[0020] (3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分 钟后，加入5公斤聚乙烯醇和10公斤纳米二氧化硅充分搅拌30分钟，制得均相体浆料；
[0021] (4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度 190°C，下模温度210°C，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出 制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
[0022] 实施例2 :
[0023] (1)将60公斤玉米秸杆纤维粉碎至60目，加入5公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力 搅拌混匀，进行纤维表面改性处理70分钟，得表面改性的植物纤维；
[0024] (2)将30公斤淀粉与100公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80°C对其进行 糊化40分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各5公斤， 对淀粉进行塑化处理1小时，得塑化淀粉；
[0025] (3)将上述得到的表面改性的植物纤维、塑化后的淀粉放入搅拌机中，搅拌10分 钟后，加入10公斤聚乙烯醇和20公斤纳米二氧化硅充分搅拌40分钟，制得均相体浆料；
[0026] (4)将搅拌好的均相体浆料称重后放入模具中进行水蒸气发泡，设定上模温度 190°C，下模温度210°C，压力6MPa，合模后保压成型50秒，泄压保温干燥120秒，脱模，取出 制品，即得全降解泡沫塑料成品。所得产品的性能指标见表1。
[0027] 实施例3 :
[0028] (1)将55公斤甘蔗渣纤维粉碎至60目，加入2公斤三甲基硅基异氰酸酯，强力搅 拌混匀，进行纤维表面改性处理50分钟，得表面改性的植物纤维；
[0029] (2)将25公斤淀粉与80公斤水混合，然后调整恒温水浴槽的温度80°C对其进行 糊化35分钟，然后在搅拌的同时加入配置的复合塑化剂油酸酰胺和二羟乙基脲各4公斤， 对淀粉进行塑化处理50分钟，得塑化淀粉；
[0030] (3)将上述得到的表面改性