[发明专利]高机械性能淀粉/热塑性聚氨酯复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种高机械性能淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于其组分和含量以质量份数计为：

淀粉              10~35；

热塑性聚氨酯      65~90；

增塑剂            0.1~20；

增韧剂            0.1~35；

增强剂            0.05~10；

界面相容剂         0.05~8。

2.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述淀粉包括绿豆淀粉、藕淀粉、菱角淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉、蜡质玉米淀粉、木薯淀粉、红苕淀粉、小麦淀粉、稻米淀粉和豌豆淀粉中的一种或者几种的组合；还包括上述淀粉经过糊化、酯化或氧化改性的衍生物。

3.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述热塑性聚氨酯为邵氏硬度75A以上的热塑性聚氨酯的一种或者几种的组合。

4.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述增塑剂包括甲酰胺、尿素、乙二醇、丙三醇、山梨醇、聚戊四醇和其他多羟基小分子极性增塑剂中的一种或者几种的组合。

5.根据权利要求4所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述增塑剂还包括环氧大豆油及其衍生物柠檬酸三酯类中的一种或者几种的组合。

6.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述增韧剂包括丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸酯类聚合物、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、苯乙烯和异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性弹性体（TPE）、聚烯烃弹性体（POE）、聚乙烯热塑性弹性体（TPO）的热塑性弹性体类型的增韧剂中的一种或者几种的组合。

7.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述增强剂包括长玻纤、短玻纤、纤维素的纤维类材料中的一种或者几种的组合；还包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛和纳米硫酸钙的无机纳米粒子中的一种或者几种的组合；还包括纳米碳化硅晶须、纳米硫酸镁晶须、纳米硫酸钙晶须、纳米硼酸镁晶须、纳米氧化锌晶须和纳米硼酸铝晶须的纳米晶须中的一种或者几种的组合。

8.根据权利要求1所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料，其特征在于所述界面相容剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、十二烷基苯磺酸钠、吐温-200、甜菜碱、硬脂酸、油酸、月桂酸、十二烷基硫酸钠、N-酰基氨基酸型表面活性剂、丙氨酸型表面活性剂和甘氨酸型表面活性剂、脂肪酸山梨酸中的一种或者几种的组合。

9.制备权利要求1~8之一所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将淀粉与热塑性聚氨酯、增塑剂、增韧剂、增强剂及界面相容剂按照配方计量，采用机械搅拌共混1~15分钟；

（2）采用普通塑料塑炼机与螺杆挤出造粒设备单独或者是联用进行塑炼造粒，加工温度为100℃~190℃。

10.根据权利要求9所述的淀粉/热塑性聚氨酯复合材料的制备方法，其特征在于所述普通塑料塑炼机与螺杆挤出造粒设备包括密炼机、开炼机、捏合机、双辊塑炼机、单螺杆挤出机以及双螺杆挤出机中的一种；还包括密炼机与单螺杆挤出机联用，双辊塑炼机与单螺杆挤出机联用；还包括二阶螺杆挤出机组，所述二阶螺杆挤出机组包括以下挤出机组中的任何一种：一阶为双螺杆挤出机，二阶为单螺杆挤出机；一阶和二阶挤出机皆为单螺杆挤出机。