[发明专利]一种注塑用生物降解淀粉树脂及其制备方法和制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物降解淀粉树脂及其制备方法和制品，更具体地涉及一种注塑用生物降解热塑性淀粉树脂及其制备方法以及使用该树脂生产的制品。

背景技术

塑料是应用最广泛的材料之一，而大量的废塑料制品对生态环境造成严重污染，降解塑料的开发和应用是解决该问题最有效的途径之一。目前，从原材料上分类，生物降解塑料主要有以下几种：

1.聚己内酯(PCL)：具有良好的生物降解性，可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起，或与乳酸聚合使用；

2.聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物：以PBS为基础材料制造各种高分子量聚酯；

3.聚乳酸(PLA)：美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作，开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸的技术；

4.聚羟基烷酸酯(PHA)：具有可完全生物降解特性，物理综合性能良好，耐温性能好，主要应用于环保软质片材、板材，也可应用于注塑制品；

5.脂肪族芳香族共聚酯(PBAT)：如德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex)，其单体为：己二酸、对苯二甲酸、1，4-丁二醇；

6.聚乙烯醇(PVA)类生物降解塑料：如上世纪90年代意大利NOVMANT的MaterBi产品，主要是在淀粉中加入PVA，它能吹膜，也能加工其它产品，而聚乙烯醇类材料需要经过一定的改性后方具有良好的生物降解性能。

目前投入使用的主要是淀粉填充型塑料和淀粉基塑料，这类降解塑料中淀粉含量低，一般为10-30wt％，降解性及力学性能差，没有从根本上解决“白色污染”问题。为克服上述不足，人们开始对淀粉基塑料进行改进和完善，提高制品中淀粉含量及力学性能。CN 1296988A公开了一种高淀粉含量生物降解淀粉树脂的生产方法，其原料包括淀粉60-70％，由多元醇、多元酸及脂肪化合物组成的复配物25-35％，乙烯-丙烯共聚物15-25％，以及偶联剂、增容剂等。该种树脂虽然淀粉含量较高，但不能直接用来制造塑料制品，加工时还需与其它加工性能、力学性能好的树脂混合使用，才能满足塑料制品的加工性能和力学性能，这样就大大降低了塑料制品中淀粉的含量，使其塑料制品中淀粉含量仅为35％左右，仅能部分降解，因而不能满足使用要求。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种淀粉含量高且加工性能好，生物降解性能优异，并可直接用来制造注塑产品的注塑用生物降解热塑性淀粉树脂及其制备方法以及使用该树脂生产的制品。

本发明提供了一种注塑用生物降解淀粉树脂，其组成按重量份数计如下：食品级淀粉25-35份、甘油7-11份、二甘醇3-7份、硬脂酸0.6-1.4份、硬脂酸钙1.5-2.5份、单甘酯0.5-1.5份、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物6-9份、高密度聚乙烯11-18份、高融指聚丙烯9-13份、低融指聚丙烯15-25份。

根据本发明提供的生物降解淀粉树脂，其中，所述食品级淀粉可以为各种常规的食品级淀粉，例如，可以为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉和土豆淀粉中的一种或多种；优选情况下，为了使生物降解淀粉树脂获得更好的加工性能和力学性能，所述食品级淀粉的细度可以为100-600目，优选为100-200目，含水量可以为12-14wt％，各项理化指标和卫生指标均符合国标GB/T8883-88优级标准。

其中，所述单甘酯的密度可以为0.9-0.93g/cm³，酯含量≥30％，例如，可以为30-35％；所述乙烯-丙烯酸乙酯共聚物的数均分子量可以为15-20万，分子量分布可以为1.1-1.4，优选的分子量分布为1.2，其熔融指数可以为22-28克/10分钟，密度可以为0.92-0.96g/cm³，丙烯酸含量可以为8-10％；所述高密度聚乙烯的概念为本领域技术人员所公知，用于本发明的高密度聚乙烯的数均分子量可以为10-30万，分子量分布可以为1.1-1.4，优选的分子量分布为1.2，其密度可以优选为0.94-0.965g/cm³，进一步优选为0.95-0.965g/cm³。