[发明专利]一种淀粉基可降解膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种淀粉基膜及其制备方法，属于生物可降解淀粉基薄膜材料技术领域。该淀粉基薄膜材料由以下重量份的组分制备得到：淀粉100份，甘油20‑60份，纳米二氧化硅0‑5份，聚己二酸丁二醇酯‑聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物（PBAT）10‑45份，乙烯‑乙烯醇共聚物（EVOH）0‑20份，聚乙烯醇（PVA）0‑20份。本发明的可生物降解薄膜材料安全无毒、力学性能优异且能生物降解。该制备工艺简单，易于实施且成本较低，可适用于多种领域。

技术领域

本发明属于生物可降解淀粉基薄膜材料技术领域，特别涉及一种淀粉基膜及其制备方法。

背景技术

石油基聚烯烃塑料，在生产生活中应用广泛，但它们在给人类带来便利的同时，也造成了严重的环境污染。这种状况给塑料工业的发展带来了一定的冲击。因此生物基和生物可降解等环保材料受到了广泛关注和重视。与此同时，在塑料的制品中，塑料薄膜是目前市场需求量中增长最快的一种，所以可降解薄膜材料已成为目前研究可降解材料的重要方向。其中，淀粉因其来源广泛、再生周期短及可完全降解而备受研究者青睐。然而，目前全淀粉膜性能较差，其多与一些可生物降解高分子材料共混制备性能较优的淀粉基薄膜。其中，己二酸-对苯二甲酸-丁二醇酯共聚物（PBAT）因其较好的成膜性、机械性能和生物可降解性能而备受研究者青睐。然而，目前PBAT价格较高，限制了其大规模市场应用。因此，将少量的聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯与淀粉共混复合，不仅能够显著提高淀粉基膜材的综合性能，且能保证制品的成本较低。但是，热塑化淀粉韧性较差且与PBAT相容性较低，所以需要添加淀粉增韧剂与相容剂使淀粉基全降解薄膜具有较好的力学性能。

现有的技术中，申请号为201410777469.6的中国专利申请“一种完全生物降解的薄膜的制备方法”公开了一种含高直链玉米淀粉与聚乙烯醇的完全生物降解薄膜材料的制备方法，虽然降低了复合材料的成本，但制备工艺较复杂，不利于大批量生产。申请号为201510251291.6的中国专利申请“一种生物基薄膜及其生产方法”公开了一种含聚乙烯或聚丙烯、改性淀粉、生物聚酯以及含无机助剂的薄膜材料的制备方法，复合材料的加工性和力学性能较优，但组分中石油基聚烯烃塑料比重较大，不符合可持续发展理念。申请号为201610655930.X的中国专利申请“生物可分解淀粉膜材料及其膜”公开了一种含聚乳酸树脂、软质可降解材料、淀粉及相关助剂的薄膜材料及膜，复合材料的加工性及力学性能较优，但组分中淀粉含量较少，其它可降解材料组分较多，导致成本较高，不利于推广应用。潘宏伟等报道了聚己二酸丁二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物/热塑性淀粉生物降解膜的制备及性能【聚对苯二甲酸丁二醇-己二酸丁二醇共聚酯/热塑性淀粉生物降解膜的制备及性能．高分子材料科学与工程，2016(10)：132-137．】，说明了相容剂的添加对复合材料的性能有所影响，然而尽管复合材料的整体机械性能得到进一步改善，但复合材料的吸湿性及阻隔性单依靠于PBAT的含量增加而得到改善，从而成本上较高，不利于实际生产应用及推广。

在国内，淀粉类作物产量巨大，利用淀粉为原材料制备淀粉基全降解薄膜材料是一条提高淀粉附加值减少环境污染的重要途径。但是，本领域缺乏一种力学性能较优、制备工艺简单的淀粉基全降解薄膜材料。因此，迫切需要进一步改善配方及加工工艺从而提升其力学性能，且在提升淀粉基薄膜材料力学性能的同时，保证原材料成本低廉。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种淀粉基可降解薄膜材料。

本发明另一目的在于提供一种淀粉基可降解膜的制备方法。

本发明的目的通过下述方案实现。

一种淀粉基可降解薄膜材料，该薄膜材料包括以下重量份的组分：淀粉100份，甘油20-60份，纳米二氧化硅0-5份， PBAT 10-45份，EVOH 0-20份，PVA 0-20份。

所述的一种淀粉基可降解膜的制备方法，包括以下步骤：