[发明专利]一种淀粉热塑改性母料-增塑微球及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉热塑改性母料-增塑微球及制备方法，属于淀粉物理及化学改性技术领域。 

背景技术

石化资源的枯竭、环境污染促进了生物质高分子材料的发展，生物质遍布世界各地，形式繁多，地球上植物每年的生产量相当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。生物质转化是国际生物质产业发展的重要方向，美、日、欧洲等国家十分重视生物质高分子新材料的发展，从20世纪80年代开始研发生物质基新材料，一些发达国家如美国、日本、比利时、意大利、德国等国家已实现了生物质转化的规模化生产和应用。可再生天然生物质资源-淀粉是植物生产的主要产品，其产量大，易获得，低成本，可生物降解。但是天然淀粉不溶于冷水，熔融温度高于其分解温度，无法采用通用塑料加工机械进行热塑性加工。本发明“增塑微球”可以作为淀粉热塑改性母料来使用，将其直接与普通淀粉混合，采用通用塑料加工设备在熔融共混的作用下，将普通淀粉转变为热塑性淀粉，再加入其它助剂后，通过挤、压、注、吹等热塑成型方法制备全生物降解塑料产品。 

发明内容

本发明的目的是提供一种将腔体结构载体与增塑剂、偶联剂、接枝单体等复配，在机械作用下使其充分渗入腔体结构载体中，得到淀粉热塑改性母料“增塑微球”的方法，为可再生资源淀粉的大规模开发利用服务。 

技术方案  本发明的技术方案是：一种淀粉热塑改性母料-增塑微球，其特征在于，它的组分及各组分的重量配比为：腔体结构载体30～40份、增塑剂30～40份、偶联剂10～20份、接枝单体10～30份；它是按重量比取腔体结构载体30～40份、增塑剂30～40份、偶联剂10～20份、接枝单体10～30份；依次向高速混合机中加入腔体结构载体30～40份、增塑剂30～40份，在高速混合机中混合，物料温度范围控制在40～60℃之间，混合5～8分钟；再向高速混合机中加入偶联剂10～20份、接枝单体10～30份，混合过程中物料温度范围控制在40～60℃之间，混合10～20分钟，增塑剂、偶联剂、接枝单体等充分渗入腔体结构载体中而得到的。 

所述的淀粉热塑改性母-增塑微球， 其特征是，所述的腔体结构载体是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、大环环糊精、环糊精衍生物中的一种或两种以上的任意组合。 

所述的淀粉热塑改性母料-增塑球， 其特征是，所述的增塑剂是甘油、丙二醇、甲酰胺、2-羟基乙胺、三乙醇胺中的一种或两种以上的任意组合。 

所述的淀粉热塑改性母料-增塑球， 其特征是，所述的偶联剂是硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂、铝锆偶联剂中的一种或两种以上的任意组分。 

所述的淀粉热塑改性母料-增塑球，其特征是，所述的接枝单体是丙烯腈、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯中的一种或两种以上的任意组合。 

制备淀粉热塑改性母料-增塑微球的方法，其步骤是： 

第一步：按重量比取腔体结构载体30～40份、增塑剂30～40份、偶联剂10～20份、接枝单体10～30份；依次向高速混合机中加入腔体结构载体30～40份、增塑剂30～40份，在高速混合机中混合，物料温度范围控制在40～60℃之间，混合5～8分钟；

第二步：再向高速混合机中加入偶联剂10～20份、接枝单体10～30份，混合过程中物料温度范围控制在40～60℃之间，混合10～20分钟，增塑剂、偶联剂、接枝单体等充分渗入腔体结构载体中即得到本发明产品。

有益效果  淀粉热塑改性母料“增塑微球”是腔体结构载体与增塑剂、偶联剂、接枝单体等复配，在高速机械搅拌作用下使其充分渗入腔体结构载体内部，增加淀粉热塑改性时分子链之间的自由体积，降低淀粉分子链的堆砌密度，使得淀粉分子网络体系相对松散，有利于淀粉分子链链节的运动，降低淀粉的熔融温度，改善热塑性淀粉的加工性能。而且腔体结构载体与增塑剂之间具有协同增塑的作用，将二者的优点结合，在淀粉熔融共混热塑改性过程中既有物理增塑作用也有化学增塑作用，使得淀粉的塑化效果明显提高。“增塑微球”可以作为淀粉热塑改性母料来使用，将其直接与普通淀粉混合，采用通用塑料加工设备在熔融共混的作用下，将普通淀粉转变为热塑性淀粉，再加入其它助剂后，通过挤、压、注、吹等热塑成型，使得全生物降解热塑性淀粉及产品的生产工艺变得简单、高效、低成本。 

具体实施方式